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Système de câblage AS-i Manuel de référence Janvier 2000 AS-i Avant-Propos Le b

Système de câblage AS-i Manuel de référence Janvier 2000 AS-i Avant-Propos Le but de ce document est de regrouper, d’une part des informations générales concernant les principes du système de câblage AS-i, de présenter de manière globale et succincte un certain nombre de produits Schneider Electric, et d'autre part d'indiquer à nos utilisateurs et prescripteurs quelques règles ou points à ne pas oublier pour réaliser une installation. La présentation des produits Schneider Electric se limite à une description générale de leur fonction dans le cadre du système AS-i. Vous trouverez leur description technique détaillée dans les manuels utilisateur ou les instructions de service. Les informations contenues dans ce manuel sont conformes aux recommandations de l’association AS-i. Toutefois, si vous constatez des divergences ou des anomalies, nous vous recommandons de vous reporter aux dernières mises à jour des documents et spécifications de l’association AS-i (voir en particulier le site www.as-interface.com). Dans le cas d'informations complémentaires ou de problèmes particuliers que vous pourriez rencontrer, le correspondant Schneider Electric de votre région pourra vous fournir les renseignements nécessaires. AS-i AS-i A B C D I Sommaire Général Présentation du système de câblage AS-i Mise en œuvre du système AS-i Description technique d’ AS-i Annexes Vous cherchez un mot particulier Index AS-i AS-i A - 1 A Chapitre A Présentation du système de câblage AS-i A - 2 AS-i AS-i A - 3 A Le présent chapitre traite des sujets suivants : 1. Introduction au système AS-i ________________________________________ 5 1.1. Positionnement d’AS-i _________________________________________ 5 1.2. Points forts du système AS-i : ____________________________________ 7 1.3. Caractéristiques et performances principales. _______________________ 9 1.4. L’ASIC, clé des performances d’AS-i _____________________________ 10 1.5. Evolution V2.1 : extension à 62 esclaves __________________________ 11 2. Les éléments constituants un système AS-i ____________________________ 12 2.1. Le maître ___________________________________________________ 13 2.2. L’alimentation _______________________________________________ 14 2.3. Le câble et les accessoires de connexion _________________________ 15 2.4. Les capteurs, les actionneurs, les constituants de dialogue ____________ 18 2.5. Les éléments complémentaires _________________________________ 18 3. Architecture d’un système AS-i ______________________________________ 20 3.1. Topologie jusqu’à 100m _______________________________________ 20 3.2. Extension jusqu’à 300m _______________________________________ 21 3.3. Exemple de topologie _________________________________________ 22 4. L’offre Schneider Electric de produits AS-i _____________________________ 23 4.1. Les maîtres automates ________________________________________ 23 4.2. Les maîtres passerelles _______________________________________ 24 4.3. Les alimentations ____________________________________________ 25 4.4. Le câble AS-i _______________________________________________ 25 4.5. Les accessoires de raccordement _______________________________ 26 4.6. Les capteurs ________________________________________________ 30 4.7. Les actionneurs _____________________________________________ 31 4.8. Boites à boutons, claviers, terminaux de dialogue, colonnes lumineuses _ 35 4.9. Les éléments complémentaires _________________________________ 38 Sommaire A - 4 AS-i AS-i A - 5 1. Introduction au système AS-i A 1. Introduction au système AS-i 1.1. Positionnement d’AS-i Le système AS-i (Actuators Sensors Interface) réalise de façon industrielle et normalisée le câblage des Capteurs et Actionneurs répartis sur une machine avec les organes de contrôle par raccordements standardisés. Il s’inscrit dans le développement du concept « zéro armoire » par la déclinaison d’une offre étanche IP67 pour un raccordement au plus proche du capteur et de l’actionneur. Ce bus de terrain simplifié et robuste permet un interfaçage facile et rapide des capteurs et actionneurs avec les fonctions de traitement logique de l’automatisme de la machine. En fonction des caractéristiques topologique et de la complexité de la machine différentes solutions ont été développées pour répondre au plus juste au critère économique. En moyenne, ce système permet par rapport à un câblage traditionnel de réduire le coût global des installations de vingt-cinq pour cent. Mise en service Installation Etude Matériel Câblage traditionnel Câblage avec AS-i -25% A - 6 AS-i 1. Introduction au système AS-i Il existe différents types d’intégration : - Le système AS-i autonome pour machines simples à automatismes simplifiés. - Le système AS-i avec coupleur intégré à l’automate. - Le système AS-i avec interfaçage à un bus de terrain ou à un réseau industriel. Te T ++++++++-++++tm MODBUS - ASi Bridge Power Ser. link Config. err. U ASI ASI activ. Prg. enable Prj. mode ASI Set Int Ext Int Ext 24V pwr. ASI pwr. 0V pwr. ASI pwr. Mode RS485 + + Controleur AS-i Capteurs, actionneurs et dialogue homme/machine Te T Automate programmable Maître AS-i Capteurs, actionneurs et dialogue homme/machine Te T Passerelle AS-i Bus de terrain Réseau industriel Capteurs, actionneurs et dialogue homme/machine AS-i A - 7 1. Introduction au système AS-i A AS-i est adapté aux applications industrielles, telles que - Manutention, - Emballage, - Assemblage, - Usinage, - Centrale de ventilation ou de climatisation, ..... 1.2. Points forts du système AS-i : - AS-i est un système d’interfaçage normalisé : il est totalement défini par la norme EN 50-295. Au niveau physique, AS-i est constitué d’un câble à deux conducteurs par lequel transitent les données échangées avec les éléments périphériques, ainsi que l’alimentation de ces périphériques. - AS-i est un standard ouvert, non-propriétaire : il garantit l’interchangeabilité des produits. Cette garantie est apportée par la certification délivrée par l’association AS-i Logo garantissant la certification - AS-i réduit les coûts de mise en œuvre : - Diminution du coût de la connexion par l’utilisation de prises vampires. - Diminution des longueurs de câble et du nombre de points de connexion (alimentation et données sur le même câble). - Diminution du temps d’étude et de dessin. - Diminution du temps d’installation. - Diminution du coût de câblage. - Gain de place dans les chemins de câble et les armoires. - Suppression du repérage individuel des câbles. - Diminution des risques d’erreurs de câblage (câble détrompé, connecteurs précâblés M12). A - 8 AS-i 1. Introduction au système AS-i - AS-i apporte une flexibilité accrue au niveau des installations : - Topologie libre : étoile, ligne, arbre…. - Possibilité de pré-câblage de tronçons de machines. - Evolution aisée des installations existantes. - AS-i réduit les coûts de maintenance : - Signalisation sur le maître des interfaces en défauts. - Signalisation sur l’esclave du bon fonctionnement du réseau et des défauts capteurs ou actionneurs. - Signalisation des défauts de terre. - Echange d’un capteur défaillant sans programmation ni adressage. - AS-i est un système déterministe, aux temps de réponse très courts : il garantit la transmission des informations en un temps donné. - De par son large choix d’interface, AS-i est compatible avec les capteurs et actionneurs existants ainsi qu’avec ceux de demain. Evolution des modes de raccordement 1993 API Actionneurs et capteurs E/S dØcentralisØes Bus de terrain 1996 API Actionneurs et capteurs Bus capteurs/actionneurs (bus niveau 0) 1991 API Actionneurs et capteurs fil à fil Câblage en nappe bornier rapide Avant 1990 API Bornier Actionneurs et capteurs Câblage fil à fil AS-i A - 9 1. Introduction au système AS-i A 1.3. Caractéristiques et performances principales. - Protocole : AS-i est un système maître- esclave. La gestion des esclaves est assurée par un seul maître, qui interroge successivement chaque esclave présent sur le câble et attend sa réponse. - Nombre d’esclaves : 31 maxi (spécification V2.04). Chaque esclave a une adresse qui lui est propre. - Cycle d’interrogation : 5ms max. pour 31 esclaves TOR (Tout ou Rien). Ce temps est réduit si le nombre d’esclave est inférieur à 31. - Identification des esclaves : Par un profil définissant les fonctionnalités intégrées dans l’esclave. Le profil est fixé en usine, il est figé. - Nombre maximum d’entrées / sorties TOR par esclave : 4 entrées et 4 sorties. - Nombre de produits traditionnels raccordables sur AS-i : jusqu’à 124 capteurs et 124 actionneurs. - Longueur maxi du système : 100m, extensible jusqu’à 300m à l’aide de répéteurs. Ceci pour l’ensemble des câbles et prolongateurs constituant le système. - Support physique : 2 fils non blindés, supportant l’alimentation des périphériques et les signaux logiques. Un câble et des répartiteurs spécifiques ont été développés pour simplifier la mise en œuvre. - Tension distribuée par le câble : 30V continu (AS-i + et AS-i -). Ceci permet de connecter aux répartiteurs AS-i des capteurs standards 24 V. A - 10 AS-i 1. Introduction au système AS-i 1.4. L’ASIC, clé des performances d’AS-i Afin de réduire le coût de connexion au système, l’intelligence des esclaves a été rassemblée dans un circuit intégré ASIC (Application Specific Integrated Circuit – circuit intégré spécifique). L’ASIC développé par l’association AS-i C'est cet ASIC qui va gérer toutes les fonctions d’interfaçage d’un esclave. Son petit volume lui permet d'être facilement intégré dans le capteur ou l'actionneur. Dans la pratique, un ASIC = un esclave. Ce circuit trouvera sa place : - Soit dans le capteur ou l’actionneur. On parlera alors de capteur ou d’actionneur “ asifié ”. - Soit dans une interface (répartiteur, entrées-sorties TOR….), sur laquelle seront raccordés des capteurs ou des actionneurs traditionnels (c’est à dire non “ asifiés ”). On parle alors de répartiteur actif. Par opposition, un répartiteur sans ASIC, limité à la connexion des fils, sera appelé répartiteur passif. Intégré au capteur ou à l’actionneur, l’ASIC permet d’envisager de nouvelles fonctionnalités qui enrichiront le dialogue entre l’automate et ses périphériques. Si tous les esclaves contiennent l’ASIC, ils n’ont uploads/s1/ industriel 1 .pdf