AS-I (Actuator Sensor Interface)

1. Introdução

Vendo a necessidade de um melhor controle de sensores e atuadores empresas juntaram-se e criaram uma nova rede, chamada AS-I (Actuador Sensor Interface), essa por sua vez tem a função de gerar um melhor controle de sensores e atuadores na automação.

 

2. História da rede

Em 1990, na Alemanha, um consórcio de empresas bem sucedidas elaborou um sistema de barramento para redes de sensores e atuadores, denominado Actuator Sensor Interface (AS-Interface ou na sua forma abreviada AS-i).

Esse sistema surgiu para atender a alguns requisitos definidos a partir da experiência de seus membros fundadores e para suprir o mercado cujo nível hierárquico é orientado a bit. Desta forma, a rede AS-i foi concebida para complementar os demais sistemas e tornar mais simples e rápida as conexões entre sensores e atuadores com os seus respectivos controladores.

Figura 1 – Gráfico Controle x Complexidade

O AS-InternationalAssociation ou AS-Interface UK Expert Alliance é um grupo de usuários fundado em 1991 por empresas e usuários do sistema AS-InterfaceÒ. O objetivo do grupo é tornar o AS-i um padrão mundial no nível de campo orientado a bits da automação industrial, dentro da categoria Sensor Bus.

O grupo fornece aos seus membros as últimas informações do mercado e tecnologia, incluindo suporte às informações técnicas, certificação de produtos, atividades, cursos, feiras e outros eventos. Maiores informações em http://www.as-interface.net ou http://www.as-interface.com.

A partir de 1999 a rede AS-i foi padronizada pela norma EN 50295/IEC 62026-2 e as associações que regulam AS-InternationalAssociation (2008) (www.as-interface.net) ou AS-Interface UK Expert Alliance (www.as-interface.com) são abertas a novos membros que queiram desenvolver produtos certificados.

3. Meio Físico

O meio físico utilizado em uma rede AS-I é um cabo específico, denominado de cabo AS-I, com dois condutores, sem blindagem (ou shield) onde além de ser utilizado como um meio de transmissão de dados, também possibilita a alimentação dos dispositivos da rede. Este cabo possui um formato específico para evitar a inversão de polaridade. Uma vista deste cabo é mostrado na Figura 2.

Figura 1 – Vista de um cabo AS-I

A interligação do dispositivo no cabo é feita através de um tipo de conexão rápida. Em cada dispositivo existe um local por onde o cabo AS-I pode ser passado e há um dispositivo denominado popularmente de “vampiro” para que, quando o local por onde o cabo passa é fechado, esses metais pontiagudos perfuram o cabo e chegam até os condutores em seu interior, conectando o dispositivo ao barramento AS-I. A Figura 3 mostra um dispositivo AS-I conectado ao cabo AS-I.

Figura 2 – Vista de um dispositivo conectado a uma rede AS-I

4. Topologia

A rede AS-I pode ser montada em diversas topologias, dentre as quais podem ser destacadas as seguintes:

4.1. Linear ou barramento

Nesta topologia, um cabo interliga todos os dispositivos, sem derivações ao longo do percurso, como mostrado na Figura 4.

Figura 3 – Vista da topologia Linear

4.2. Estrela

Nesta topologia, o controlador ou mestre da rede AS-I está numa posição onde derivações da rede seguem em várias direções para alcançar os escravos, conforme mostra a Figura 5.

Figura 4 – Vista da topologia Estrela

4.3. Árvore

Nesta topologia, existe um cabo principal, chamado de cabo tronco, ligado diretamente ao controlador e a partir dele são feitas derivações onde são ligados mais de um escravo (como se fossem os galhos de uma árvore), conforme mostra a Figura 6.

Figura 5 – Vista da topologia Árvore

 

5. Características

O nome Actuator Sensor Interface representa o seu próprio conceito. É uma solução simples e elegante para a integração de sensores e atuadores discretos em sistema de controle de processos. Esta rede possui uma série de características que são apresentadas a seguir.

• Compatibilidade: sensores e Atuadores de diferentes fabricantes podem ser conectados a uma interface digital serial padronizada;

• Controle de acesso ao meio: sistema com um único mestre e varredura cíclica;

• Endereçamento: escravos recebem um endereço permanente do mestre ou via hand-held;

• Estrutura da rede: sem restrições (linear, anel, estrela ou árvore);

• Meio de transferência: dois cabos não-trançados e sem blindagem para dados e energia (24 VDC), tipicamente até 200 mA por escravo, até 8A por barramento;

• Rápida instalação: por meio de conectores auto-perfurantes

• Tamanho de cabo: máximo de 100 m ou até