UNIDADE 2.1 ASI

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Redes de Sensores 
Protocolo ASi
Prof. Ralf Moura, MSc
PMP, PRINCE2, COBIT, CTAL-TM, IS20F, ISFS, ITIL, MOF, CTFL, CPRE-FL, CCF, CI-SCS, MCP
Actuator Sensor Interface (AS-i)
Cenários Tecnológicos
• A rede AS-Interface Actuator-Sensor-Interface 
foi inicialmente desenvolvida por um conjunto 
de empresas alemãs e suíças capitaneadas 
pela Siemens para ser uma alternativa de rede 
para interligação de sensores e atuadores 
discretos. 
• Em 1998 a rede foi padronizada e recebeu o 
nome EN50295.
ASi - Introdução
Redes ASi - Membros
• Rede de sensores e atuadores;
• Baixo custo;
• Opera em ambiente com ruído (eletromagnético);
• Opera no nível mais baixo da automação no campo.
Redes ASi - Características
• Princípio mestre-escravo;
• Até 62 escravos em uma linha;
• Cada escravo pode ter até 4 entradas digitais + 4 saídas digitais;
• 4 bits de parâmetros / slave;
• Máximo 434 Entradas e Saídas digitais;
• Possibilidade de I/O analógico;
• Endereçamento automático através de conexão ao barramento;
• Cabo não blindado com 2 fios;
• Dados e alimentação no mesmo cabo;
• Comprimento máximo da linha de: 100 m (300 m com repetidor/extensor);
• Não requer resistor de terminação;
• Classe de proteção até IP67, com possibilidades de níveis mais altos;
• Tempo de ciclo < 5 ms.
Redes ASi – Principais 
características
Topologias
• a) Sistemas convencionais; b) Rede AS-i.
ASi : Mestre Escravo
• Montagem em várias topologias
Redes ASi : Topologias
Redes ASi: Integração
Um mestre ASi pode ser construído por qualquer fabricante uma vez 
que trata-se de um padrão aberto.
Redes ASi : Topologias
Mestre:
• O mestre pode ser conectado em computadores, que permitem a
programação da lógica de controle através de um software para
PC, comunicando com o mestre via RS 485.
• Indicados para pequenas instalações, ou máquinas, onde
apresentam a vantagem de eliminar o controlador programável
(CLP).
Redes ASi : Topologias
Mestre:
• O mestre pode ser integrado diretamente em um 
cartão de PLC o que reduz drasticamente o número 
de módulos I/0.
• Aplicação em grandes instalações pois pode-se 
montar várias redes AS-Interface, cada uma com 
seu cartão master.
Redes ASi - Características
Redes ASi - Capacidade da 
Rede
• Número de Escravos
• A rede AS-Interface versão 2.1 permite até 62 escravos, 
mas estes não podem mais possuir 4 entradas e 4 saídas 
como na versão 2.0, tendo reduzido seu número de saídas, 
para o máximo 3 saídas.
• Tempo de Resposta
• Visando se aproveitar as instalações já existentes da 
versão anterior, a nova rede AS-Interface versão 2.1optou 
por aumentar os escravos fazendo 2 varreduras, uma para 
os endereços A e outra para endereços B, desta forma 
temos então o tempo de ciclo dobrado (10 ms).
• Sinais Analógicos
• O mestre da rede AS-Interface versão 2.1 
possui mais recursos para tratar de 
• sinais analógicos, mas estes devem ser 
relativamente lentos, pois a rede utiliza 4 
• ciclos para a leitura de cada variável do escravo.
• Como cada escravo pode enviar apenas 4 
bits por ciclo, palavras maiores devem ser 
divididas e enviadas em diversos ciclos, até 
que o envio da mensagem seja completado.
Redes ASi – Sinais Analógicos
Redes ASi - Repetidores
• Caso o equipamento exija mais de 100 m, pode-se complementar a fonte 
por exemplo com repetidores para cada 100m adicionais até no máximo 
300m;
• O repetidor trabalha como amplificador. Os escravos podem ser 
conectados a quaisquer segmentos AS-Interface; 
• Cada segmento necessita uma fonte separada;
• Adicionalmente, o repetidor separa ambos os segmentos galvanicamente 
um do outro, sendo que a seletividade aumenta em caso de curto 
circuito.
• O cabo AS-Interface pode ser prolongado com um extensor. Mas no caso de sua 
utilização não podem ser ligados escravos na primeira parte do ramo.
• Por isso, os extensores só são recomendados quando, por exemplo, uma 
distância maior entre o equipamento e o painel e comando tem que ser 
superada.
• O primeiro trecho não requer uma fonte AS-Interface, pois o expansor retira a 
alimentação do trecho seguinte, modula internamente o sinal para que este 
chegue ao controlador.
• Para usar uma mesma fonte para várias redes, deverá ser usado um expansor
em cada rede.
Redes ASi - Extensores
Redes ASi - Endereçamento
• Os endereços de todos os escravos participantes tem que ser programados 
antes do funcionamento da rede AS-Interface . Isto pode ser feito através do 
mestre da rede ou através de um aparelho endereçador.
• Os endereços podem ser configurados de 1 a 31 (ou de 1A a 31A e 1B a 
31B no caso da especificação AS-Interface 2.1). Um escravo novo, ainda 
não endereçado, tem o endereço 0, ele também é reconhecido pelo mestre 
como novo e ainda não endereçado, neste caso o escravo ainda não estará 
integrado na rede AS-Interface. 
Redes ASi - Endereçamento via 
endereçador
Redes ASi - Endereçamento via gateway
Modulação de pulsos alternados 
(APM)
- O sinal de modulação é
sobreposto ao sinal de
alimentação,
- o processo de transmissão é
simples e barato está integrado no
escravo,
- O sinal é concentrado em uma
banda estreita para não ser
afetado por interferência
eletromagnética induzida no cabo
(que não possui blindagem).
- A corrente de transmissão é
gerada em conjunto com indutores
presentes na linha.
Redes ASi – Ciclo de Barramento
O ciclo de barramento é formado por quatro fases:
1. Pedido do mestre
2. Pausa do mestre
3. Resposta do escravo
4. Pausa do escravo
• MESTRE
• ST Start bit
• SB Control Bit:
• 0: dado ou parâmetro
• 1: comando
• A4..A0 Endereço do escravo (5 
bits)
• I4..I0 Informação a ser transferida
(5bits)
• PB Bit de Paridade par
• EB Bit final
Redes ASi - Estrutura da Mensagem
• ESCRAVO
– ST Start bit
– I0..I3 Informação a ser
transferida (4 bits)
– PB Bit de Paridade par
– EB Bit final
Fonte de Alimentação ASi
• Para que a modulação APM possa
funcionar a fonte de alimentação possui um
conjunto de indutores e fornece tensão
contínua de 24 a 31,6Vcc sendo ainda
protegida contra sobrecarga e com proteção
contra curto circuito permitindo a
drenagem de até 2A.
Redes ASi
Redes ASi - Cabos
• O cabo amarelo e perfilado, padrão da AS-Interface, tornou-se um tipo de 
marca registrada. Ele possui uma seção geometricamente determinada e 
transmite ao mesmo tempo dados e energia auxiliar para os sensores. 
• Para os atuadores é necessária uma tensão auxiliar alimentada 
adicionalmente (24VCC).
• Para se poder utilizar a mesma técnica de instalação para os atuadores, 
foram especificados cabos com as mesmas características, mas de outra 
cor. Desta forma, o cabo para a energia auxiliar 24VCC é um cabo perfilado 
preto.
Redes ASi – Cabo Flat
Redes ASi – Cabo Flat
Redes ASi - Perfuração
Redes ASi - Instalação
• Cabo plano mecanicamente codificado
- Dois fios para dados e alimentação;
• Conectores tipo piercing
- Simples e seguro
- Classe de proteção IP67;
• Escravos diretamente conectados;
- sensores, atuadores
- válvulas, etc...
EscravoConectores piercing
Cabo flat 
mecanicamente 
codificado
Redes ASi - Conexões
Redes ASi - Conexões
• Para instalações com requisitos 
especiais (alta flexibilidade, aplicações 
de robótica, etc.)
• A prova de torção
Redes ASi - Cabo Redondo
Redes ASi - Conexão com outras 
redes
Redes ASi - Conexão com outras 
redes
Redes AS-i-Monitoramento de rede
ASi - OSI
Camadas Características ASi
Aplicação Mensagens, ciclos, endereçamento automático, etc...Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace Frame, Bit de inicio, bit de fim, detecção de erros
Física Cabos, alimentação, APM
Exemplos de comandos
Programador Manual
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• Permite mudança de endereços dos escravos AS-I
• Verificação de entradas e acionamento de saídas dos escravos para teste
• Mudança e visualização de Parâmetros
Acessórios
• Derivadores
• Conectores M12
• Conectores com cabo
• Bases com “vampiro”
Exemplos de Aplicações
Exemplos de Aplicações
Exemplos de Aplicações
• Apostila do Prof. Constantino Seixas Filho / UFMG – Departamento de Engenharia Eletrônica;
• Apresentação: As International Association;
• Fundamentos de Redes Industriais e Aplicações – Johny de Freitas Borges;
• http://as-interface.net
• ALBUQUERQUE, Pedro Urbano Braga de; Redes Industriais: aplicações em sistemas digitais de 
controle distribuído. São Paulo – 2ed. : Ensino Profissional:2009.
Bibliografia