AS-I总线通信原理

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1、AS-I总线教程——ASI通信原理1AS-I通信过程  当AS-I主站上电时,在设定阶段它将轮询访问各个已连接的从站(1-31)。如果从站有所响应,主站将对从站建立地址和行规的列表。  行规(Profile)是对设备的一种描述和规定。AS-I的行规不仅对I/O做了规定,也对数据位和参数位的用途和功能也做了规定。行规使得有关设备具有了互操作性,即不同厂商的统一规格产品可互相替代。行规是由AS-I国际组织制定的,分为主站行规和从站行规两种。不同的行规编号有不同的定义,通过行规可以看出主、从站设备的特性。比如只能型电感传感器的行规是

2、1.1。  当访问过所有从站后,AS-I主站对从站建立了完整的地址列表。开始正常工作后,主站会定期按照列表访问各从站,当发现从站实际地址和行规与列表中的信息不同时,会向PLC发送地址错误或参与者不可用的故障信息。  该通信按照一定周期进行,每次访问的时间最多5ms。所有存在的从站都将在这个时间内被访问一次,访问的内容包括从站地址信息、参数信息和诊断信息。  AS-I主站采用轮询方式访问,即按照顺序一个一个的对从站进行访问。这个顺序就是在上电时,主站第一次访问时建立的地址列表。如果在访问时,从站在规定时间内没有对主站的请求作出响

3、应,主站会立即重复访问一次。还没有响应的话,主站将访问下一地址。在后面的两个周期内,主站会继续尝试访问先前丢失的地址,如果依然没有回应,故障错误位会被置位,并将该信息发送给PLC。  再者,在每个周期内主站都将访问从站的参数信息。同样,每一次还要访问诊断信息。当AS-I主站发现系统中出现了一个在列表中未曾出现的地址后,在随后的30个周期(最多150ms)也同样读出了这个地址,便会将该地址写入列表并报告给PLC。  2AS-I的拓扑结构  AS-I网络的拓扑结构包括总线型、星型和树型结构,可以完全适应各种工业场合。每个网段的最大

4、长度不能超过100m,最大从站数量为31,如果按照AS-IV2.1版本,最大数量为62。如果网络段很长,就要使用中继器延长。但即使使用中继器,最大从站数量也不可能增加。5总线型拓扑星型拓扑树型拓扑  3AS-I通信原理5  AS-I的数据通信是通过非屏蔽双芯电缆完成的,它与30VDC连接。信号以电压信号方式传送。为了满足传送的安全性,信号频率不能太高,以防止信号扩散,而且非屏蔽双芯电缆只适用于低频范围。除此之外,AS-I通信还采用了与PROFIBUS不同的调制技术,即APM。  在数据收发过程中,发送装置所传输的数据按顺序被转

5、换成Manchester码,然后经过正弦(sin)二次方信号脉冲调制,被平滑调制成电流信号,解耦装置最终会把电流信号转化为电压信号供接收装置接收。  APM是在Manchester码的电平发生跳变时才产生脉冲,即在上跳变时产生一个正向正弦二次方脉冲,在下跳变时产生一个负向正弦二次方脉冲,解耦装置在最后把电流信号转换成s所有装置都能接收的电压信号。当电流通过解耦装置内的电感元件时会产生电压突变,增加的电流产生负向电压信号,减少的电流产生正向电压信号。接收装置再按照相反的过程进行解码,将电压信号转换成原始数据。  4AS-I报文 

6、 AS-I网络中的主站通过轮询方式访问从站,每一次访问都是主站发送请求报文,从站检测到后,在一定时间内必须对此作出响应,发送一个响应报文。主站收到响应报文后,再访问下一站点。  ST = 起始位,总为0  SB = 控制位。为0时,表示报文为数据、参数或地址报文。为1时,为控制命令报文。  A4…A0 = 从站地址(5bit)  I4…I0 = 主站发送给从站的信息(5bit)  I3…I0 = 从站发送给主站得信息(4bit)  PB = 奇偶校验位  EB = 结束位,总为15  由于只能是主站发起通信请求,数据报很短,协

7、议要求也不像高级总线那样复杂。再加上从站数量的限制,以致于输入/输出数据吞吐量小,传送速度非常快。这也是AS-I受电磁干扰的影响很小的原因。  除了价格便宜外,AS-I设备还非常的皮实,以适应在各种环境(包括恶劣环境)下安全可靠地使用。  AS-I中的主站和从站的数据交换按下列方式进行:  主站请求  ·起始位ST表示主站请求的开始(ST=0)。  ·控制位SB为0时,表示报文为数据、参数或地址报文;为1时,为控制命令报文。  ·A4…A0,5个位表示被呼叫的从站地址。  ·I4…I0,5个位表示主站发送给从站的信息。  ·奇

8、偶校验位PB表示主站请求信息中“1”的数量,如果报文没有错误,从站会识别出这个位。  ·结束位EB表示主站请求完毕(EB=1)。  ·主站空闲的时间在3…10个码元时间内,以保证传输的安全性。  从站响应  ·起始位ST表示从站响应的开始(ST=0)。  ·I3…I0,4个位

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