Die Industrie stellt vielfältige Anforderungen an moderne Automatisierungssysteme. Dabei wird stets erwartet, dass die erforderliche Funktion zu einem optimalen Preis-Leistungs-Verhältnis bereitgestellt wird.

Genau das bietet AS-Interface, kurz AS-i. Die Idee besteht nicht darin, einen universellen Feldbus für alle Automatisierungsebenen zu entwickeln, sondern ein wirtschaftlich sinnvolles System für die Feldebene zu konzipieren, mit dem sich binäre Sensoren und Aktoren einfach, zuverlässig und kostengünstig anschließen und an die übergeordnete Steuerungsebene anbinden lassen.

Sensoren und Aktoren wurden traditionell über separate Kabel und Verdrahtungen an PLCs oder andere Steuerungen angeschlossen. Die Einführung des Aktuator-Sensor-Interface, auch als AS-Interface oder AS-i bekannt, in den 1990er-Jahren bot Anwendern und Systemintegratoren jedoch eine zuverlässige, kostengünstige Alternative zur aufwendigen und zeitintensiven Parallelverdrahtung.

Die frei wählbare Netzwerktopologie vereinfacht sowohl die Installation als auch die Konfiguration des AS-Interface-Netzwerks. Die Fehleranfälligkeit anderer Systeme führt bei der Installation häufig zu Verzögerungen. Daher hatte die Reduzierung potenzieller Fehlerquellen bei der Entwicklung des AS-Interface-Systems höchste Priorität. Der Verpolschutz durch den Einsatz eines asymmetrischen Flachkabels ist nur eine der getroffenen Maßnahmen.

AS-Interface ist ein Master-Slave-Bus, bei dem ein einzelner Master-Rechner bis zu 62 Teilnehmer (Slaves) steuert. Er arbeitet auf der untersten Ebene der Feldbushierarchie, kann jedoch über einen AS-i-Master/Gateway, manchmal auch einfach AS-i-Gateway genannt, an ein übergeordnetes Netzwerk wie DeviceNet, EtherNet/IP, PROFIBUS usw. angebunden werden.

Beachten Sie, dass AS-i-Master auch für Anwendungen ohne Gateway-Funktionalität verfügbar sind. AS-i-Master lassen sich einfach an übergeordnete Steuerungen wie PLC, PC-basierte Steuerungen oder DCS (verteiltes Leitsystem) anbinden.

AS-Interface bietet außerdem Sicherheitsfunktionen unter der Bezeichnung „AS-i Safety at Work“. Durch die Ergänzung eines Sicherheitsmonitors kann das AS-i-Netzwerk Sicherheitseinrichtungen wie Not-Halt-Einrichtungen, Lichtvorhänge und Türverriegelungen gemäß den Sicherheitsstandards SIL3/PLe verwalten.

Die wesentlichen Vorteile von AS-Interface sind seine Einfachheit, die niedrigen Kosten und die hohe Geschwindigkeit. Bei Verwendung der erweiterten Adressierung kann ein Master bis zu 62 AS-i-Slaves steuern. Jeder Slave kann 8 Eingänge und 8 Ausgänge besitzen, insgesamt also 496 Eingänge und 496 Ausgänge. Bei Standardadressierung und 31 angeschlossenen Teilnehmern beträgt die maximale Reaktionszeit 5 ms pro G/Ç-Punkt, bei erweiterter Adressierung 20 ms pro G/Ç-Punkt (mit 8 G/Ç pro Slave). AS-i bietet außerdem den Vorteil eines grundsätzlich deterministischen und reproduzierbaren Verhaltens, sodass die Reaktionszeit zuverlässig ist.

AS-Interface wurde ursprünglich von einer Gruppe aus 11 Herstellern von Sensoren, Aktoren und Steuerungssystemen entwickelt, ist jedoch ein herstellerunabhängiger, offener Standard, der durch IEC 62026-2 und die AS-Interface Association unterstützt wird.

Einfach und sicher – Durchdringungstechnik

Die einfache Installation von AS-Interface wird durch eine spezielle Installationstechnik ermöglicht, die als Durchdringungstechnik oder seltener als Click-and-Go-Technik bezeichnet wird. Sie basiert auf dem typischen gelben Flachkabel, einer mechanisch verpolgeschützten zweiadrigen Leitung. Bei der Installation dringen die Kontaktdorne des Geräts in die Leiter des Kabels ein und stellen eine sichere elektrische Verbindung her. Auch unabhängig von der vereinfachten Handhabung bietet diese Technik zahlreiche Vorteile:

  • Direkter und einfacher Anschluss von Sensoren/Aktoren oder Modulen
  • Verpolschutz
  • Daten und Energie über ein Kabel
  • Durchdringungstechnik
    • Einfachste Anschlusstechnik
    • Sichere Verbindung
    • IP67
  • Das Durchtrennen und Abisolieren von Kabeln entfällt.
  • Montage an jeder Position möglich.
  • Dank der „Selbstheilungseigenschaft“ bestimmter Kabeltypen sind ein problemloses Entfernen und erneutes Anschließen möglich.

AS-i-Systemdaten:

  • Polling-Prinzip
  • Keine strukturellen Einschränkungen
  • Daten und Energie über eine einzige zweiadrige Leitung
  • Störfest
  • Medium: ungeschirmtes Kabel 2 x 1,5 mm²
  • Signale, Daten und Energie bis zu 8 A
  • Typischerweise 4 Eingänge + 4 Ausgänge pro Gerät; Kombinationen von 1 bis 16 Ein- und Ausgängen sind möglich.
  • Schutzart IP 67 für Gehäuse und den rauen Industrieeinsatz
  • Durchdringungstechnik
  • Die Segmentlänge beträgt 100 m. Segmente können mithilfe von Repeatern zu Netzwerken mit bis zu 300 m verbunden werden. Ein Leitungsabschluss kann die Länge eines Segments erweitern; für Abschlusswiderstände sind verschiedene Lösungen auf dem Markt verfügbar.
  • Hochwirksame Erkennung/Vermeidung von Kommunikationsfehlern
  • Einfache Inbetriebnahme
  • Elektronische Adresskonfiguration über den Busanschluss
  • Vollständige Abwärtskompatibilität

AS-i-Vorteile:

  • Wirtschaftliches Verdrahtungskonzept für die untere Feldebene in rauen Industrieumgebungen.
  • Über Gateways, Links oder Netzkoppler an alle gängigen Feldbussysteme anschließbar.
  • Freie Wahl der Netzwerktopologie
  • Einfache und kostengünstige Installation, geringe Anschlusskosten
  • Nahezu fehlerfreie Installation durch den Einsatz des asymmetrischen AS-Interface-Flachkabels
  • Mehr Platz im Gehäuse durch den Wegfall herkömmlicher Kabelbäume
  • Einfach zu konfigurieren
  • Einfache Diagnose
  • Modular