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Protocolo AS-i
Actuator Sensor-Interface
Março de 2018
Objetivos
Apresentar a importância do protocolo AS-i.
Detalhar o seu funcionamento, características, aplicações e vantagens em relação a outros tipos de redes industriais.
Introdução
A evolução da eletrônica permitiu o desenvolvimento de sistemas com baixos custos possibilitando a criação de dispositivos inteligentes e autônomos, tal evolução suscitou que as redes de campo superassem os sistemas do tipo ponto a ponto e se tornassem cada vez mais presentes nos sistemas de automação, devido especialmente a fatores técnicos e econômicos.
Evolução das redes industriais
Nos anos 40, a instrumentação de processo confiava em sinais de pressão físicos de 3-15psi para monitorar os dispositivos de controle no chão de fábrica.
Nos anos 60, os sinais analógicos de 4-20mA foram introduzidos na indústria para monitorar dispositivos de campo.
Com o desenvolvimento de processadores nos anos 70, surgiu a ideia de se utilizar computadores para monitoração de processos e se fazer o controle de um ponto central.
Nos anos 80, começou-se a desenvolver os primeiros sensores inteligentes, assim como os controles digitais associados a esses sensores.
Evolução das redes industriais
Devido ao progresso e evolução dos sistemas digitais, foi possível atingir um patamar elevado na comunicação industrial.
Com o objetivo de criar um sistema de comunicação simples, economicamente viável e de fácil integração, um consórcio de 11 empresas foi formado em 1990.
Foi quando surgiu o protocolo de comunicação AS-I.
Pirâmide da automação
Protocolo AS-Interface
Vantagens
Simplicidade;
Desempenho;
Flexibilidade;
Baixo Custo.
Desvantagens
 Os dados transmitidos em AS-i são limitados a 4 bits por escravos que podem ser trocados a cada ciclo, mensagens longas podem ser transmitidas dividindo-as em vários ciclos;
 AS-i é estritamente mestre-escravos, com varreduras cíclicas por escravos, a transferência de dados de escravo para escravo só é possível via mestre;
 Limitação de comprimento do cabo.
Princípio de funcionamento
A rede AS-i (Actuator Sensor-Interface) é do tipo mestre-escravo. Possui um dispositivo mestre, que controla a rede inteira, efetuando uma apuração de dados, denominada de “polling cíclico”, nos demais dispositivos existentes na rede de comunicação, chamados de escravos.
Interação CLP / Mestre AS-I /Escravos
Processo de Comunicação Mestre-CPU
Interação Mestre-Escravo
Principal atuação
O protocolo AS-i têm sua principal atuação em dispositivos digitais, como em sensores e atuadores. Mas podem obter leituras analógicas, porém necessitam de quatro ciclos de rede para obter a leitura.
Dispositivos disponíveis
Meio Físico
O cabo AS-i possui dois condutores que transmite dados e alimentação. O isolamento do cabo tem sua marca por ser de cor amarela, e possui uma forma geométrica para evitar conexões invertidas.
Transferência de Dados e Energia
Cada mensagem é verificada pelo destinatário para possíveis erros. Isso é feito pela conferência do bit de paridade e vários outros valores independentes. 
Isto resulta em uma confiabilidade extremamente alta pela detecção de falhas simples e múltiplas. 
AS-Interface pode ainda ser usada em um ambiente com alto nível de EMI (interferência eletromagnética), como máquinas de solda e conversores de freqüência ( inversores ).
Alcances
Topologia
Um único mestre controla a comunicação sobre a rede, a qual pode ser conectada fisicamente em várias configurações, tais como estrela, barramento, anel ou árvore.
Principais Fabricantes
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Resumo das principais características AS-i
Normalização: EN 50295, IEC 62026/2, IEC 947.
Organização: As-Interface: www.as-interface.com
Interoperabilidade: Sim, através dos homologados pela AS-Interface.
Interconectividade: Sim, via gateways para Profibus DP, DeviceNet, Modbus e Interbus.
Resumo das principais características AS-i
Número máximo de instrumentos: 31 nós por segmento de rede para versão 2.0 e 62 para versão 2.1.
Velocidade: 160 kbps, com ciclo máximo de 5ms para a versão 2.0 e 10ms para versão 2.1.
Tipo de tráfego: Cíclica e polling.
Interação com PCs, CLPs e SDCDs: Sim, diretamente ou via gateways.
Inteligência distribuída: Limitada.
Conclusão
Um fato importante que deve ser considerado, é que o AS-i foi desenvolvido com um foco específico de aplicação final, que é a comunicação entre dispositivos “discretos”. Cobrindo uma área que os fieldbuses mais complexos não atingem com tal desempenho. AS-i é uma tecnologia que nasceu com o objetivo de eliminar uso dos cartões de I/O em PLCs, com suas ligações ponto a ponto que demanda um alto custo de cabeamento, manutenção e instalação. 
Referências
SCHNEIDER. REDES DE COMUNICAÇÃO INDUSTRIAL – Disponível em:
<https://www.schneider-electric.pt/documents/product-services/training/doctecnico_redes.pdf>
Acesso 16/03/2018
SMAR - Automação Industrial - Disponível em: http://www.smar.com/brasil/asi > Acesso 18/03/2018
PERGUNTAS
1 - Quais tipos de estruturas de rede são permitidas no protocolo AS-i ? 
1 - Quais tipos de estruturas de rede são permitidas no protocolo AS-i ? R.: Estruturas em árvore, linear, estrela e até em anel são permitidas. Como demonstra a figura abaixo.
2 - O que é um “gateway”? 
2 - O que é um “gateway”? R.: Um Gateway, ou ponte de ligação, é uma máquina intermediária destinada, geralmente, a interligar redes, separar domínios de colisão, ou mesmo traduzir protocolos.
3 - Como identificar os escravos do sistema AS-I?
3 - Como identificar os escravos do sistema AS-I? R.: A identificação é realizada através de um endereço. Cada escravo recebe um endereço dentro do sistema ou seja através de um endereçamento tem-se todos os status de escravos dentro do Mestre AS-I
4 - Quais as vantagens e desvantagens do protocolo As-i?
4 - Quais as vantagens e desvantagens do protocolo AS-i?
Simplicidade; Desempenho; Flexibilidade; Baixo Custo
Os dados transmitidos em AS-i são limitados a 4 bits por escravos que podem ser trocados a cada ciclo, mensagens longas podem ser transmitidas dividindo-as em vários ciclos.
AS-i é estritamente mestre-escravos,com varreduras cíclicas por escravos, a transferência de dados de escravo para escravo só é possível via mestre.
Limitação de comprimento do cabo.
5 - Como é feita a comunicação mestre/escravo no sistema AS-I?
5 - Como é feita a comunicação mestre/escravo no sistema AS-I?
A comunicação mestre / escravo, possui um mestre para gerenciar a comunicação, e tem como função solicitar e receber os dados e comandos. Os outros participantes da rede conhecidos como escravos, que nunca iniciam uma comunicação e respondem com dados para o mestre, que mantém uma lista de todos os escravos presentes na rede e rotineiramente solicita para cada escravo a troca de dados.