西門子6FC5410-0AA01-0AA0上海盟疆自動化（shimu）優(yōu)勢產(chǎn)品; PLC 、屏、變頻器、電纜及通訊卡、數(shù)控、網(wǎng)絡(luò)接頭、伺服驅(qū)動、 凡在公司采購西門子產(chǎn)品，均可質(zhì)保
一年，假一罰十，以客戶的需求為宗旨 , 以誠為本 , 精益求精是專業(yè)從事西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品銷售和集成的優(yōu)良企業(yè)。

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SINUMERIK 810D CCU 2 MODULE WITH SYSTEM SOFTWARE

 

 

 

ASi網(wǎng)絡(luò)系列產(chǎn)品做為西門子分布式傳感器層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，具有安裝簡易，維護(hù)方便，價(jià)格低廉等特點(diǎn)，同時，做為網(wǎng)絡(luò)通訊的一種，還為傳感器在現(xiàn)場的大規(guī)模應(yīng)用提供了快速，安全的信號傳輸方式。其小安裝節(jié)點(diǎn)只有1個，因而能夠滿足現(xiàn)場絕大多數(shù)的工藝要求。同時，做為現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)的一種，ASi網(wǎng)絡(luò)也提供了故障安全產(chǎn)品和協(xié)議（ASi Safe），還提供了能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換的網(wǎng)關(guān)，使得故障安全產(chǎn)品還能應(yīng)用在Profibus或者ProfiNet網(wǎng)絡(luò)中。本文將介紹ASi網(wǎng)絡(luò)中如何實(shí)現(xiàn)ASi safe 以及在如何使用網(wǎng)關(guān)通過ASi網(wǎng)絡(luò)控制G120F 型變頻器的安全功能。

1 ASi網(wǎng)絡(luò)介紹
AS-interface(AS-i) 是執(zhí)行器（actuator）與傳感器（sensor）接口（interface）的簡稱。是工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)中底層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，主要用于連接現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行結(jié)構(gòu)。
ASi總線連接電纜為黃色的扁平電纜，電源電纜為黑色的扁平電纜，由于ASi網(wǎng)絡(luò)即能傳輸電源又能傳輸信號，因而節(jié)省了大量的現(xiàn)場布線。同時，由于ASi連接方便，又節(jié)省了大量的人力成本以及維護(hù)成本，因而是現(xiàn)場總線應(yīng)用中非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用的一種。

圖1 現(xiàn)場總線的“金字塔”模型

1．1 ASi 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
ASi具有多種組網(wǎng)方式，使用非常靈活，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢允切切危偩€型以及樹型。整個網(wǎng)絡(luò)可以從任何一個節(jié)點(diǎn)向外擴(kuò)展。例如（圖3、圖4、圖5）：

圖2 線形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

圖3 星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

圖4 樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

其中線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜唵危械倪B接的從站節(jié)點(diǎn)均串聯(lián)在ASi總線上；星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲校^廣泛分布的從站節(jié)點(diǎn)均連接到主站上，其中少量的節(jié)點(diǎn)還可以串聯(lián)在一起；而樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是星形網(wǎng)絡(luò)的一種拓展，所有的網(wǎng)絡(luò)分支均可連接到“根”節(jié)點(diǎn)。

1．2 ASI網(wǎng)絡(luò)連接
ASi網(wǎng)絡(luò)中至少應(yīng)包括主站，電源以及ASi從站，ASi網(wǎng)絡(luò)是一種單主站系統(tǒng)（圖5）。
一個AS-Interface網(wǎng)絡(luò)可以支持31個標(biāo)準(zhǔn)站或62個A/B站。其中標(biāo)準(zhǔn)站和A/B站可以結(jié)合在一起使用。網(wǎng)絡(luò)中多可以使用4個沒有地址的站點(diǎn)： 例如safety monitors，ground fault monitoring module等。如果網(wǎng)絡(luò)中使用中繼器將網(wǎng)絡(luò)隔離成不同的網(wǎng)段，則每個網(wǎng)段多可以有4個沒有地址的站點(diǎn)。但這些站點(diǎn)都需要占用標(biāo)準(zhǔn)從站的地址，即此時標(biāo)準(zhǔn)站的數(shù)目將相應(yīng)的減少。

圖5 ASi網(wǎng)絡(luò)

ASi網(wǎng)絡(luò)還可以做為一個子網(wǎng)，通過網(wǎng)關(guān)連接到上層的Profibus或者ProfiNet網(wǎng)絡(luò)中（圖6）。此時ASi主站既做ASi網(wǎng)絡(luò)的主站，同時又是上層網(wǎng)絡(luò)的從站。

圖6 ASi網(wǎng)絡(luò)連接到Profibus或者ProfiNet網(wǎng)絡(luò)

1．3 ASI網(wǎng)絡(luò)拓展
（1）在沒有額外中繼設(shè)備的情況下，每個ASi網(wǎng)段的通訊距離是100米。如果通過中繼器進(jìn)行拓展，則多可以串聯(lián)2個中繼器，線型網(wǎng)絡(luò)距離達(dá)到300米。但每個網(wǎng)段都需要一個單獨(dú)的電源供電（圖7）。

圖7 每個網(wǎng)段100米

（2）使用“Extension Plug（拓展插頭）”進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓展時，可將網(wǎng)絡(luò)距離加倍，增加到200米，但中間不能使用任何中繼設(shè)備（圖8）。

圖8 使用拓展插頭進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓展

（3）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中既有“Extension Plug（拓展插頭）”又有中繼器時，可以將中繼器加在“Extension Plug（拓展插頭）”的后面，但不能串聯(lián)，因而多可將網(wǎng)絡(luò)拓展到600米（圖9）。

圖9 網(wǎng)絡(luò)中同時使用拓展插頭和中繼器

2 ASIsafe 介紹
在標(biāo)準(zhǔn)AS-I 網(wǎng)絡(luò)中加入Safety，需要：Safety monitor和Safe slaves。
對于已存在的網(wǎng)絡(luò)，通過ASIsafe可以更容易的實(shí)現(xiàn)與安全相關(guān)的功能的擴(kuò)展而無需使用故障安全型的PLC或者特殊的主站。
DP / AS-i F-Link 將ASIsafe 網(wǎng)絡(luò)集成到PROFIBUS 或 PROFINET的安全網(wǎng)絡(luò)中。通過PROFIsafe， DP / AS-i F-Link 將ASIsafe網(wǎng)絡(luò)連接到安全控制器。DP / AS-i F-Link將AS-i主站（網(wǎng)關(guān)）與safety monitor結(jié)合在一起。此時的網(wǎng)絡(luò)中需要：
1） DP / AS-i F-Link
2） Safe slaves

2．1 DP / AS-i F-Link
通過DP / AS-i F-Link 實(shí)現(xiàn)安全功能包括：
1） PROFIBUS DP主站做為安全控制器通過DP / AS-i F-Link 與 AS-i slaves通訊。 AS-i通訊內(nèi)容在PROFIBUS DP 主站中被劃分為兩個相鄰的數(shù)據(jù)區(qū)：分別為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)區(qū)和 PROFIsafe 數(shù)據(jù)區(qū)。 DP / AS-i F-Link 是 PROFIBUS DP-V1 的從站和AS-i 主站，從而實(shí)現(xiàn)通過PROFIBUS DP來訪問 AS-I 數(shù)據(jù)。
2）DP / AS-i F-Link可以將與安全相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)從ASIsafe從站通過PROFIsafe協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)到PROFIBUS DP 主站。無需額外的安全電纜或者安全監(jiān)視器等設(shè)備。
3）二進(jìn)制或者模擬量都可以被傳輸。安全從站是提供故障安全輸入的設(shè)備，例如急停按鈕，光柵，激光掃描儀等。這些設(shè)備高可以達(dá)到Category 4 （ EN 954-1 ），SIL3（ IEC 61508 ）或者PL e （ EN ISO 13849-1 ）的安全等級。
4）安全數(shù)據(jù)是通過動態(tài)的，安全的傳輸協(xié)議在安全從站與DP / AS-i F-Link 之間傳輸?shù)摹Ｔ诿總€周期， DP / AS-i F-Link 將按照事先定義的算法從每個連續(xù)變化的從站數(shù)據(jù)中預(yù)算一個特定的報(bào)文。

圖11 DP / AS-i F-Link的工作原理

通過DP / AS-i F-Link 以及IE/PB Link 等網(wǎng)橋，我們可以將ASI 網(wǎng)絡(luò)連接到Profibus或者Profinet網(wǎng)絡(luò)中，同時通過ASIsafe 以及Profisafe等協(xié)議的保證，可以將ASIsafe 信號傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)上的其它故障安全的站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)控制功能（圖12）。

圖12 ASIsafe 網(wǎng)絡(luò)與Profibus以及Profinet的連接

 

2．2 ASIsafe 網(wǎng)絡(luò)器件
相關(guān)ASIsafe的網(wǎng)絡(luò)器件包括：

1） DP/ASI F link

? 緊湊型的，安全相關(guān)的DP與ASI網(wǎng)關(guān)。做為ASIsafe的 主站，不再需要額外的ASI主站； ? 可以集成在STEP7中進(jìn)行組態(tài)，也可以通過手動進(jìn)行 參數(shù)設(shè)置； ? 可以滿足 Category 4 (EN 954-1) / SIL 3(IEC 61508) / PL e (EN ISO 13849-1)的安全應(yīng)用。

2） 安全ASI模板

? IP20/IP65/IP67的防護(hù)等級； ? 緊湊型設(shè)計(jì)，輸入點(diǎn)數(shù)較少，帶有 標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出。

3） 急停裝置

? IP65/IP67防護(hù)等級； ? 可以直接連接到ASI網(wǎng)絡(luò)； ? 金屬或者塑料設(shè)計(jì)； ? 按鈕、指示燈、蘑菇頭以及選擇開關(guān)可以 任意組合，只需一根網(wǎng)線。

4）位置開關(guān)等

? IP65防護(hù)等級； ? 直接連接； ? 執(zhí)行器或者鎖機(jī)構(gòu)可分離； ? 金屬或者塑料設(shè)計(jì)。

5）光電感應(yīng)設(shè)備（光柵、激光掃描儀）

? IP65防護(hù)等級； ? 激光掃描：Cat3、SIL2或者PLd等級； ? 光柵：Cat4、SIL3或者PLe等級。

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6）編址器

? ASI設(shè)備的地址設(shè)定； ? 讀 ID code； ? 參數(shù)設(shè)定，ASI 電壓測量； ? 存配置信息。

3 ASIsafe與G120F的應(yīng)用

圖13 ASisafe與G120F

在本應(yīng)用中，使通過ASIsafe將ASI網(wǎng)絡(luò)中的安全模板連接在一起，然后通過DP/ASi F link 將ASIsafe 集成到Profisafe中，通過DP連接到Safety PLC以及G120F，從而控制G120F的安全功能。
首先通過編址器，為每一個ASi設(shè)備進(jìn)行地址設(shè)定。設(shè)地址時，應(yīng)該保證每個設(shè)備是單獨(dú)連接在網(wǎng)絡(luò)中或者直接連接在編址器上。

3．1 硬件連線
ASI總線的連接較為簡單。由于ASI信號電纜為扁平電纜，且有方向性，因而連接不易出錯。這里介紹一下ASI安全型模板的接線。
在本應(yīng)用中，使用到了兩種ASI安全型模板，分別是：K45(3RK1405-1BG00-0AA2)和
S22(3RK1205-0BE00-0AA2)。
對于這兩種F信號的輸入模板，需要注意其F-IN信號的連接方式。否則該模板將不能正常工作：

1） S22(3RK1205-0BE00-0AA2) 對于該模板，具有2個F-IN通道，因而可以 實(shí)現(xiàn)1oo1或者1oo2的連接，從而達(dá)到SIL2/ SIL3的安全等級應(yīng)用。 對于SIL2的應(yīng)用，雖然模板只需要連接一個 F-IN通道，但模板本身還是檢測兩個通道， 因此注意將另外一個通道短接（圖14）；

圖14 SIL2的接線方式

 

對于SIL3的應(yīng)用，需要使用雙觸點(diǎn)或者兩個 單觸點(diǎn)，注意不能使用一個單觸點(diǎn)并聯(lián)在兩 個通道上的接線方式（圖15）。

圖15 SIL3的接線方式

 

2） K45（3RK1405-1BG00-0AA2）
同樣注意SIL2和SIL4的接線方式：

圖16 SIL2的接線方式 

S7300電源模板
6ES7307-1BA00-0AA0
6ES7307-1EA00-0AA0
6ES7307-1KA01-0AA0
CPU
6ES7312-1AE13-0AB0
6ES7312-5BE03-0AB0
6ES7313-5BF03-0AB0
6ES7313-6BF03-0AB0
6ES7313-6CF03-0AB0
6ES7314-1AG13-0AB0
6ES7314-6BG03-0AB0
6ES7314-6CG03-0AB0
6ES7315-2AG10-0AB0
6ES7315-2EH13-0AB0
6ES7317-2AJ10-0AB0
6ES7317-2EK13-0AB0
6ES7318-3EL00-0AB0
內(nèi)存卡
6ES7 953-8LF20-0AA0
6ES7 953-8LG11-0AA0
6ES7 953-8LJ20-0AA0
6ES7 953-8LL20-0AA0
6ES7 953-8LM20-0AA0
6ES7 953-8LP20-0AA0
開關(guān)量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0
6ES7 321-1BH10-0AA0
6ES7 321-1BH50-0AA0
6ES7 321-1BL00-0AA0
6ES7 321-7BH01-0AB0
6ES7 321-1EL00-0AA0
6ES7 321-1FF01-0AA0
6ES7 321-1FF10-0AA0
6ES7 321-1FH00-0AA0
6ES7 321-1CH00-0AA0
6ES7 321-1CH20-0AA0
6ES7 322-1BH01-0AA0
6ES7 322-1BH10-0AA0
6ES7 322-1CF00-0AA0
6ES7 322-8BF00-0AB0
6ES7 322-5GH00-0AB0
6ES7 322-1BL00-0AA0
6ES7 322-1FL00-0AA0
6ES7 322-1BF01-0AA0
6ES7 322-1FF01-0AA0
6ES7 322-5FF00-0AB0
6ES7 322-1HF01-0AA0
6ES7 322-1HF10-0AA0
6ES7 322-1HH01-0AA0
6ES7 322-5HF00-0AB0
6ES7 322-1FH00-0AA0
6ES7 323-1BH01-0AA0
6ES7 323-1BL00-0AA0
模擬量模板
6ES7 331-7KF02-0AB0
6ES7 331-7KB02-0AB0
6ES7 331-7NF00-0AB0
6ES7 331-7NF10-0AB0
6ES7 331-7HF01-0AB0
6ES7 331-1KF01-0AB0
6ES7 331-7PF01-0AB0
6ES7 331-7PF11-0AB0
6ES7 332-5HD01-0AB0
6ES7 332-5HB01-0AB0
6ES7 332-5HF00-0AB0
6ES7 332-7ND02-0AB0
6ES7 334-0KE00-0AB0
6ES7 334-0CE01-0AA0
附件
6ES7 365-0BA01-0AA0
6ES7 360-3AA01-0AA0
6ES7 361-3CA01-0AA0
6ES7 368-3BB01-0AA0
6ES7 368-3BC51-0AA0
6ES7 368-3BF01-0AA0
6ES7 368-3CB01-0AA0
6ES7 390-1AE80-0AA0
6ES7 390-1AF30-0AA0
6ES7 390-1AJ30-0AA0
6ES7 390-1BC00-0AA0
6ES7 392-1AJ00-0AA0
6ES7 392-1AM00-0AA0
6ES7 392-1BM01-0AA0
功能模板
6ES7 350-1AH03-0AE0
6ES7 350-2AH00-0AE0
6ES7 351-1AH01-0AE0
6ES7 352-1AH02-0AE0
6ES7 355-0VH10-0AE0
6ES7 355-1VH10-0AE0
6ES7 355-2CH00-0AE0
6ES7 355-2SH00-0AE0
6ES7 338-4BC01-0AB0
6ES7 352-5AH00-0AE0
6ES7 352-5AH00-7XG0
通訊模板
6ES7 340-1AH02-0AE0
6ES7 340-1BH02-0AE0
6ES7 340-1CH02-0AE0
6ES7 341-1AH01-0AE0
6ES7 341-1BH01-0AE0
6ES7 341-1CH01-0AE0
6ES7 870-1AA01-0YA0
6ES7 870-1AB01-0YA0
6ES7 902-1AB00-0AA0
6ES7 902-1AC00-0AA0
6ES7 902-1AD00-0AA0
6ES7 902-2AB00-0AA0
6ES7 902-2AC00-0AA0
6ES7 902-2AG00-0AA0
6ES7 902-3AB00-0AA0
6ES7 902-3AC00-0AA0
6ES7 902-3AG00-0AA0
6GK7 342-5DA02-0XE0
6GK7 342-5DF00-0XE0
6GK7 343-5FA01-0XE0
6GK7 343-1EX30-0XE0
6GK7 343-1EX21-0XE0
6GK7 343-1CX00-0XE0
6GK7 343-1CX10-0XE0
6GK7 343-1GX20-0XE0
6GK7 343-1GX21-0XE0
6GK7 343-1HX00-0XE0
6GK7 343-2AH00-0XA0
6ES7971-1AA00-0AA0     
6ES7971-5BB00-0AA0