ASI现场总线在物流行业的应用
摘 要 介绍ASI总线技术的特点以及在物流行业的应用。
关键词 AS-Interface总线 传感器 执行器 网络
一、 前言
AS-Interface总线技术是一种用单根电缆将传感器和执行器连接到控制器并传输数据、提供电源的智能网络，可用于较为恶劣的工业环境，能为较少I/O点的设备提高一种低成本的解决方案。在残极洗涤堆垛机组中，AS-Interface总线的许多优异特性和作用得到了充分发挥。
二、 AS-Interface 总线技术特点
AS-Interface(Actuator-Sensor-Interface)是执行器－传感器－接口的缩写，ASI现场总线能够直接连接二进制执行器和传感器，形成自动化底层控制系统，是属于现场总线（FIELDBUS）下层设备层的监控网络系统。
AS-Interface总线体系为主从结构，AS-Interface主机和控制器(IPC、PLC、DC)总称为系统主站（MASTER）。从站(SLAVE)有两种，一种是带有AS-Interface通信芯片的智能传感器/执行器，另一种是分离型I/O 模块连接普通的传感器/执行器。主从站之间使用非屏蔽非绞接的两芯电缆，其中使用的标准AS-Interface扁平电缆使用专利的穿刺安装方法，连接简单可靠。在2芯电缆上除传输信号外，还传输网络电源。
AS-Interface总线系统是一个开放的系统，它通过主站中的网关可以和多种现场总线（如FF、Profibus、DeviceNet、Ethernet等）相连接。AS-Interface主站作为上层现场总线的一个节点，同时又可以完全分散地挂接一定量的AS-Interface从站。 AS-Interface总线系统的基本技术特性如下：
（1） 传输数据量：在一个周期内，每个从站与主站的数据交换程度为4个输入位和4个输出位；
（2） 传输介质：简单的非屏蔽2芯电缆或PEC导线，提供传送数据的同时并提供电源；
（3）通信周期：一个标准的ASI系统最多有31个从站，轮询周期为5/10ms；一个扩展的ASI系统，最多有62个从站轮询周期为10ms。
（4）网络拓扑结构：ASI十分灵活，完全可以根据实际需求满足不同的应用，由于其强大的工作原理，所以基本没有结构上的限制，任意拓扑结构都可以使用。由于ASI的巧妙设计，也无需终端电阻，时间不会被浪费在确定现有网络的末端。电源和附加模块可以随意放置在网络的任意段。这种独特的方式设计不仅最大程度上减少了整个网络的长度也最大化的精简了我们在现场的安装时间。
三、 AS-Interface 总线工作特点
就是采取了触点穿透绝缘层接触的技术，故而使得接线的时间大幅度缩减下来。ASI是不需要终端电阻的，经过测试发现加上终端电阻反而会影响其性能。实施人员只需用较少的时间就可以轻松的把长距离的电缆布置好。
网关或者扫描器自动的控制ASI电缆上的通讯。最大可以连接到62个模块在一个网络中，单个模块最大8点输入输出。网关或扫描器按顺序呼叫模块并等待回应。如果此时模块响应失败，网管或者是扫描器会重复呼叫。
同时在项目实施过程中得出结论，当一个全地址（诸如1、2、3....）已经被占用，那么（相应的master地址XA、XB）将不再有效的被我们使用。同时在一个网关中跟主流PLC控制器是一样的，不论地址还是站点都是唯一的。
ASI的消耗调制采用交变脉冲调制方式（APM），是一种基频进行调制的串行通讯方式。
主站发出的请求信号经过编码转换为可以执行相位变换的位序列，从而产生了相应的传输电流。当传输电流通过电感元件时会产生电压突变，就产生了请求信号电压，每一个增加的电流产生一贯负电压脉冲，每一个减小的电流产生一贯正电压脉冲，通过这种方法得到请求信号。从站接受ASI电缆上的请求信号电压并转化为初始的位序列，就完成了一次主站向从站请求信号的转换过程。
四、 AS-Interface 总线的优越性
执行器、传感器接口是用在二进制传感器的执行器的总线系统。在咱们传统的接线中，电源必须连接到每个传感器或执行器并且另外的信号线必须连接到I|O模块中才可以。但是呢，用远程I|O模块，电缆的总量固然会减少，但接测点的总量却保持相同。相对于这些个应用，相比ASI而言却合理规避了这些缺点：
1. 信号和电源在两根导线上传输，虽然物理上为一个扁形电缆绝缘分接头接出，但又彼此独立，节省实施时间，同时也减少了节点数目
2. 省略了I|O模块。ASI主控单元取模块而代之，并使得数据通过总线系统传递至PLC。
3. 较少的模块大可以省略配电箱。
五、 结合上述优点，浅谈在ASI项目中的构成
系统结构上仍然采用分散式分段控制，每个区域才赢ASI作为独立的控制单元。控制器采用主流行业PLC，向下以profibus总线联接 AS-Interface网关，构成2条ASI总线ASI1.1和.ASI1.2，通过高度灵活分散的AS-Interface输入/输出模块将分布在现场的I/O接入到系统中。每段采用ASI现场IO连接模块整合了各种输入输出设备，并通过ASI的控制设备集成与现场总线之上。
简单的说，这种设计方式，一方面提供了快速准确的连接各设备的接口，将ASI现场模块就近安装与设备IO点密集处，即简化布线，又缩短设备电缆长度，这种设计不论是理论上还是现场实施上都使得工作更加的安全可靠。另一方面呢，也同时简化了上层总线电缆的布线极大的提高了整个控制系统的工作效率和稳定性。
正是因为这种高效、安全、简洁的分段集中式控制方案经过物流行业的应用检验，最终带给我们的优势就已经是题中之义了：安全、合理、高效、智能、稳定且灵活，同时也节省了安装、调试、维护等多项开支。
