工厂自动化系统按照其功能的不同，可分为执行层、现场层、现场控制层、车间控制层及管理层，如下图所示：
执行层包括各种执行器（阀、泵、电机等）和传感器，是工厂自动化的肌肉和末梢神经，它们接收来自上层的命令并完成指定的动作。我们在前面的文章曾介绍过执行层的IO-Link协议（什么是IO-Link协议？其接口如何定义？），今天这篇文章我们来介绍下AS-i总线协议。本文包括如下几个主题：
- 什么是AS-i总线？
- AS-i总线的构成与特点；
1、什么是AS-i总线？
AS-i是英文”Actuator Sensor interface”的缩写，中文翻译为”传感器/执行器接口”。AS-i总线采用主站/从站(Master/Slave)通信的方式，这一点与IO-Link类似。不过两者之间也有不同：
- IO-Link是一种点对点的协议，每个IO-Link主站可以有多个接口，但每个接口只能连接一个IO-Link设备；
- AS-i是总线型协议，每个AS-i主站最多可以连接62个从站，主站采用轮询的方式与从站通信；
- 最新的AS-i5总线协议已经将IO-Link协议集成到其内部；
2、AS-i总线的构成与特点
AS-i是一种开放的国际总线标准，已被收录到国际标准IEC 62026，它不依赖于具体的供应商。一个AS-i总线网络由如下部分构成：
- AS-i主站（1个）；
- AS-i从站（最多62个）；
- AS-i电源装置；
- AS-i网络组件；
2.1、AS-i主站
AS-i主站是AS-i网络的主控单元，它具有如下一些功能：
①管理整个网络的数据，包括参数设置、诊断和监控；
②通过地址访问的方式与AS-i从站交换数据，并且将这些数据上传到其上层总线系统(比如PROFIBUS/PROFINET)；
与一些复杂的总线系统相比，AS-i总线基本上不需要太多的设置。AS-i主站自动执行必要的功能及诊断，发现问题并自动纠正(比如重新分配正确的从站地址）。
西门子ET 200SP AS-i主站模块如下图所示：
2.2、AS-i从站
标准型AS-i总线最多支持31个从站，通过采用扩展模式，可最多支持62个从站；AS-i主站与标准型从站的最大轮询时间为5ms，与扩展性从站的最大轮询时间为10ms；从站的数据可以是数字量信号，也可以是模拟量信号。西门子AS-i从站（AS-i compact module K60, A/B-Slave, digital, 8 inputs）的外观如下图所示：
2.3、AS-i电源装置
AS-i电源用于给AS-i总线供电，它是标准型AS-i网络必不可少的一部分。标准的AS-i电源的额定电压为30V DC，可为从站的执行器/传感器供电。配合数据解耦模块，可将电源和数据分离，因此能在一条线路上同时传输数据和电能；
另外还有一种名称为【 AS-i Power 24V】的AS-i总线系统，它使用24V电源供电，最大传输距离为50米。对于基于AS-i的小型自动化应用，该方案无需使用30V电源装置，可节省成本；
2.4、网络组件
AS-i总线使用两芯非屏蔽扁平线缆，一般分为两种颜色：黄色和黑色。
- 黄色线缆的尺寸为2×1.5mm，用来传送AS-i网络数据和电能；
- 黑色线缆的尺寸为2×1.2mm，用来给执行器供电；
网络组件还包括中继器及从站编址器。中继器用来扩大AS-i网络的传输距离；从站编址器用来设置从站地址，并具有诊断功能。西门子的从站编址器如下图所示：
2.5、AS-i总线的特点：
- 标准传输距离100米。通过使用中继器，可以最大支持600米传输距离；
- 支持各种总线拓扑结构，比如线型、星型、树型等；
- 使用ASIsafe可传输安全数据；
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