Actuator-Sensor Interface

A rede AS-Interface conecta o nível mais baixo das soluções de automação. Um único cabo une atuadores e sensores com os níveis superiores de controle.

AS-Interface é um sistema de rede padronizado (EN 50 295) e aberto, que interliga de maneira muito simples atuadores e sensores. A Siemens oferece um espectro completo de produtos para soluções em AS-Interface (por exemplo: sensores BERO^®; contatores, motores, chaves-de-partida, válvulas solenóides, terminais de válvulas pneumáticas, sinalizadores, etc.).

Os vários tipos de processadores de comunicação (mestre da rede) permitem a interligação nos sistemas mais comuns da família SIMATIC de controladores lógicos programáveis (S7200 e S7300). Um DP/AS-Interface link também permite uma conexão direta à rede PROFIBUS-DP, sendo mestre da rede AS-Interface e escravo da rede PROFIBUS-DP.

Overview

Fiação Mínima
Um único cabo é suficiente para a interligação de sensores, atuadores e painéis de operação, transmitindo nele mesmo dados e energia. A AS-Interface é uma forma simples de interligar todos esses componentes aos níveis de controle, ao invés do uso da cablagem paralela com inúmeros cabos.
Benefício: Economia de material, nenhuma árvore de cabos é usada e redução do espaço ocupado nos painéis.

Instalação rápida
Sensores e atuadores são instalados de forma simples nos módulos da AS-Interface. Pinos de contato presentes nos módulos penetram na isolação do cabo e estabelecem contato com o cobre do fio (conexão vampiro).
Benefício: Tempo mínimo de instalação

Instalação segura
Erros de reversão de polaridade são excluídos devido ao cabo ser perfilado e ao método de instalação
Benefício: Eliminação de custos adicionais no tempo de instalação e também na ocasião de reposição e manutenção.

Configuração flexível
Devido ao design distribuído e modular, partes da instalação podem ser testadas antes da colocação em funcionamento. Mudanças e extensões podem ser conduzidas de maneira flexível.
Benefício: Economia de tempo com o projeto do sistema e flexibilidade na alteração de sistemas pré-existentes.

Sistema Aberto
AS-Interface é um sistema de bus aberto e padronizado através da EN 50295.
Benefício: AS-Interface é independente de fabricante e orientado ao futuro. A Siemens oferece uma gama completa de produtos para soluções completas.

O sistema AS-Interface

AS-Interface – apenas mais um sistema de bus?
Disponível desde 1994, AS-Interface permite a transmissão de sinais analógicos e binários advindos do processo fabril e/ou de máquinas. Ao mesmo tempo, AS-Interface é uma interface universal entre o controle de alto nível e simples atuadores e sensores binários.

Tecnologia Field bus. Por que utilizá-la? Por que o AS-Interface foi desenvolvido?
Não faz muito tempo que o crescimento dos custos na área de automação resultou em uma reavaliação dos sistemas existentes, devido aos imensos custos de cablagem e tempos para a conexão do chão-de-fábrica aos controladores programáveis. Isto porque cada atuador e sensor, individualmente, necessitava ser conectado ao controlador e à fonte de alimentação. Isso demandava não somente altos custos com material e cabos, mas também um alto índice de erros. Em 1997, cerca de 36% de todas as paradas de máquinas e plantas estavam relacionadas com a instalação.

Onde encontro AS-Interface dentro da comunicação industrial?

Um sistema de automação pode ser extremamente complexo com relação aos seus requisitos de tempo de resposta e quanto ao seu alcance em termos de distâncias e por isso dividimos os sistemas de controle em hierarquia de redes distintas. São elas:

Nível de controle da planta: aqui é onde os computadores de gerenciamento estão inseridos e conectados dentro de uma fábrica, ou entre fábricas ou até mesmo em computadores que controlam o processo de produção. Um dos meios de transmissão usados para esse propósito é a Ethernet.

Nível de campo ou de processo: PROFIBUS^® (process field bus) está estabelecido em todo o mundo na área de campo e processos e é apropriado para sistemas de automação que exigem alta demanda de dados e engenharia.

Nível de atuador / sensor
O nível atuador / sensor é o nível mais baixo da área de campo. É onde atuadores binários e sensores são conectados no nível de campo e processos. A grande maioria dos dispositivos conectados enviam ou precisam de sinais binários (ex.: BERO^®; contatores, partidas de motores, válvulas solenóide, terminais de válvulas pneumáticas, etc.). Apesar do volume de dados requeridos ser pequeno, a velocidade de transmissão dos dados é extremamente rápida. E aqui é exatamente onde se encontra a AS-Interface. Desde que foi lançada, AS-Interface tem provado um enorme sucesso com mais de 2 milhões de nós instalados e mostrando-se imbatível em custos e com a solução mais adequada para a tarefa a ser executada.

Informações técnicas básicas sobre o sistema

Sistema Mestre / Escravo: o mestre realiza a leitura das entradas e escreve nas saídas dos escravos. A rede AS-Interface, em sua versão 2.0 permite até 31 escravos de 4E/4S cada, serem conectados à rede, fazendo a varredura da rede em até 5 ms. Usando um mestre versão 2.1, até 62 escravos de 4E/3S cada, podem ser conectados à rede, sendo que neste caso o tempo de ciclo é de 10 ms.

Fonte AS-Interface: ela sempre deve estar presente na rede AS-Interface, sendo uma fonte especial com entrada em 115/230 VCA selecionável e saída em 30 VCC. Essa fonte não pode ser substituída por uma fonte normal, já que faz o desacoplamento dos dados transmitidos no único cabo da rede. O seu dimensionamento é feito somando-se os consumos dos escravos, sensores e mestre que estarão fazendo parte da rede.

Cabos Perfilados: a rede AS-Interface inova na sua técnica de conexão (conexão vampiro), usando cabos perfilados na cor amarela (dados e energia para sensores e módulos) e preta (energia auxiliar em 24VCC). Esses cabos são perfilados (não shieldados e com 2 condutores de 1.5 mm² cada) para evitar a montagem errada, gerando inversão de polaridade.

Endereçador: cada escravo da rede AS-Interface precisa de um endereço (1...31 nos escravos standard ou 1A...31A...1B...31B nos escravos A/B) que permite a sua identificação pelo mestre. Esse endereçamento é feito diretamente no escravo via um endereçador.

Módulos: os módulos existentes na rede servem de interface para os sensores e/ou atuadores convencionais com a rede AS-Interface. Esses módulos podem possuir grau de proteção IP67 (montagem em campo) ou IP20 (montagem em painéis).

Escravos Especiais: sensores especiais com chip AS-i integrado podem ser conectados diretamente à rede. Botoeiras, chaves de partida, sinalizadores especiais, contadores e até um módulo inteligente LOGO! também podem ser integrados à rede AS-i, já que possuem o chip AS-i integrado, permitindo sua comunicação com o mestre.

Reconhecimento e Endereçamento Automáticos: os módulos que já estão endereçados são reconhecidos automaticamente pelo mestre (basta apertar 1 único botão presente no mestre). Na reposição de qualquer escravo por um idêntico, o mestre reconhece-o automaticamente e faz o seu endereçamento automático.

Escravos analógicos: a rede AS-i permite a transmissão de sinais analógicos completos ao CLP em até 35ms (para 31 escravos na rede). Isso se dá através do novo perfil 7.3 e 7.4 de escravos analógicos (2AI ou 2AO por escravo).

Comprimento máximo da rede: a rede AS-i pode chegar a 100 m sem o uso de repetidores/extensores ou 500 m com o seu uso.