{"id":2296,"date":"2022-03-10T17:03:11","date_gmt":"2022-03-10T17:03:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.as-i.pl\/?p=2296"},"modified":"2022-03-10T17:06:18","modified_gmt":"2022-03-10T17:06:18","slug":"podstawy-as-interface-czesc-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.as-i.pl\/index.php\/2022\/03\/10\/podstawy-as-interface-czesc-2\/","title":{"rendered":"Podstawy AS-Interface \u2013 cz\u0119\u015b\u0107 2"},"content":{"rendered":"\n

W tym rozdziale kontynuowany jest opis podstaw sieci AS-Interface, z za\u0142o\u017ceniem dok\u0142adniejszego opisu nast\u0119puj\u0105cych warstw systemu:<\/span><\/p>\n

Warstwa 1 (Warstwa Fizyczna):<\/strong><\/em><\/span><\/p>\n

\"\" proces modulacji sygna\u0142u <\/span><\/span><\/p>\n

Warstwa 2 (Warstwa \u0141\u0105cza Danych)<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n

\"\" procedura dost\u0119pu do sieci AS-Interface
<\/span>\"\" struktura telegram\u00f3w sieci AS-Interface
\"\" <\/span>zabezpieczenie danych w sieci AS-Interface<\/span><\/p>\n

Warstwa 3 (Warstwa Aplikacyjna):<\/span><\/em><\/strong><\/p>\n

\"\" telegramy AS-Interface<\/span><\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Proces modulacji sygna\u0142u interfejsu AS-Interface<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

AS-Interface wykorzystuje metod\u0119 modulacji i transmisji danych zwan\u0105 APM ’Alternating Pulse Modulation’<\/i>. Metoda APM, stworzona na potrzeby omawianego interfejsu, charakteryzuje si\u0119 kilkoma zaletami, kt\u00f3re s\u0105 odpowiedzialne za proste i efektywne dzia\u0142anie ca\u0142ego systemu.<\/span><\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Najpierw sekwencja bit\u00f3w jest (1)<\/b> kodowana w kodzie MANCHESTER przez nadajnik (2)<\/b>, a nast\u0119pnie przekszta\u0142cana w pr\u0105d transmisyjny (3)<\/b>, kt\u00f3ry za pomoc\u0105 indukcyjno\u015bci systemowej jest przekszta\u0142cany w napi\u0119cie transmisyjne (4)<\/b>. Napi\u0119cie to jest wykrywane przez odbiornik, kt\u00f3ry przekszta\u0142ca je w sekwencj\u0119 impuls\u00f3w zakodowanych w kodzie MANCHESTER, a nast\u0119pnie przekszta\u0142ca je z powrotem w transmitowan\u0105 sekwencj\u0119 bit\u00f3w (5)<\/b>.<\/span><\/p>\n

Cech\u0105 charakterystyczn\u0105 tej metody modulacji jest kszta\u0142t impulsu pr\u0105du transmisyjnego (3)<\/b>.<\/span><\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Cechy wyr\u00f3\u017cniaj\u0105ce:<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Impuls pr\u0105dowy, jak na rysunku powy\u017cej nie jest impulsem prostok\u0105tny, ale raczej impulsem o maksymalnej warto\u015bci pr\u0105du 60mA, ukszta\u0142towanym tak, \u017ce odpowiada on \u015bci\u015ble ca\u0142ce z impulsu sin2<\/sup>. W ten spos\u00f3b jakakolwiek emisja z przewodu AS-Interface jest utrzymywana poni\u017cej dopuszczalnych limit\u00f3w, a tym samym nie zachodzi konieczno\u015b\u0107 stosowania przewod\u00f3w ekranowanych.<\/span><\/p>\n

Czas trwania jednego impulsu pr\u0105dowego w przewodzie AS-Interface wynosi 3\u00b5s. Poniewa\u017c bit sk\u0142ada si\u0119 albo z przerwy i impulsu albo z dw\u00f3ch impuls\u00f3w, czas bitu wynosi 6\u00b5s. Z tego wynika wi\u0119c, \u017ce szybko\u015b\u0107 transmisji brutto wynosi 167kBit\/s.<\/span><\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Dopuszczalne granice metody APM<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Ze wzgl\u0119du na topologi\u0119 drzewa sieci oraz fakt, \u017ce przew\u00f3d jest tylko z jednej strony zako\u0144czony zasilaczem, amplituda transmisji danych interfejsu ASi zmienia si\u0119 w stosunkowo szerokich granicach.<\/span><\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Dodatkowo, poniewa\u017c charakterystyka r\u00f3\u017cnych przewod\u00f3w mo\u017ce si\u0119 znacznie r\u00f3\u017cni\u0107, wyst\u0119puj\u0105 r\u00f3wnie\u017c pewne zniekszta\u0142cenia kszta\u0142tu impulsu i przekroczenia warto\u015bci napi\u0119cia. Specyfikacja AS-Interface wymaga bezwarunkowego przestrzegania warto\u015bci granicznych przedstawionych na rysunku poni\u017cej. Amplitudy dla kompletnego telegramu mog\u0105 waha\u0107 si\u0119 pomi\u0119dzy 3Vss a 8Vss.<\/span><\/p>\n

Tutaj widoczne s\u0105 dopuszczalne odchylenia dla metody APM.<\/span><\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

W pojedynczym telegramie:<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
    \n
  • dopuszczalne wahania amplitudy = 35% Vmax<\/strong><\/span><\/li>\n
  • dopuszczalne przekroczenie napi\u0119cia = max. 30% amplitudy Vmax<\/strong><\/span><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
    <\/div>\n\n\n\n
    \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
    <\/div>\n\n\n\n
      \n
    • dopuszczalne odchylenia czasowe kraw\u0119dzi impulsu = (n + 3 \u00b5s) + 1\/-0,5 \u00b5s (mierzone od pierwszego zbocza opadaj\u0105cego)<\/b><\/span><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n

      Podsumowanie: W\u0142a\u015bciwo\u015bci warstwy fizycznej:<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

      \"\" Mo\u017cna skorzysta\u0107 z dowolnej znanej topologii (gwiazda, pier\u015bcie\u0144, linia, drzewo). Uczestnicy wymiany danych mog\u0105 by\u0107 pod\u0142\u0105czani w dowolnym miejscu sieci AS-Interafce;<\/span><\/p>\n

      \"\" Do sieci mo\u017cna pod\u0142\u0105czy\u0107 maksymalnie 62 urz\u0105dzenia podrz\u0119dne (Slave<\/i>) i jedno urz\u0105dzenie nadrz\u0119dne (Master).<\/span><\/p>\n

      \"\" Ekranowanie nie jest konieczne. Wykorzystany jest standardowy przew\u00f3d – nie musi by\u0107 to skr\u0119tka. Zako\u0144czenie magistrali terminatorem nie jest konieczne.<\/span><\/p>\n

      \"\" Uzyskiwane s\u0105 czasy bitowe rz\u0119du 6 \u00b5s.<\/span><\/p>\n

      \"\" Ca\u0142kowita d\u0142ugo\u015b\u0107 sieci jest ograniczona do 100m. Maksymalny zakres sieci mo\u017ce by\u0107 zwi\u0119kszony przy u\u017cyciu odpowiednich, przeznaczonych do tego celu, urz\u0105dze\u0144 (np. repeater<\/i>).<\/span><\/p>\n

      \"\" Zasilanie modu\u0142\u00f3w podrz\u0119dnych odbywa si\u0119 z wykorzystaniem tego samego przewodu o napi\u0119ciu znamionowym 24V DC i maksymalnym pr\u0105dzie ca\u0142kowitym 8 Amper.<\/span><\/p>\n\n\n\n

      \n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n

      Warstwa 2 (Warstwa \u0141\u0105cza Danych)<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n

      W tym rozdziale przyjrzymy si\u0119 bli\u017cej warstwie transmisji danych, czyli warstwie 2 wg modelu ISO. Om\u00f3wione zostan\u0105 nast\u0119puj\u0105ce w\u0142a\u015bciwo\u015bci.<\/span><\/p>\n

      \"\" Metoda dost\u0119pu do magistrali w AS-Interface<\/span><\/p>\n

      \"\" Struktura telegram\u00f3w AS-Interface<\/span><\/p>\n

      \"\" Zabezpieczenie danych w AS-Interface<\/span><\/p>\n\n\n\n

      <\/div>\n\n\n\n
      \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n

      Metoda dost\u0119pu do magistrali<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

      Metoda dost\u0119pu do magistrali jaka jest stosowana w AS-Interface jest metod\u0105 cyklicznego pollingu (odpytywania). Master wysy\u0142a telegram (zapytanie) do modu\u0142u podrz\u0119dnego, korzystaj\u0105c z jego unikalnego adresu. Urz\u0105dzenie o danym adresie odpowiada w okre\u015blonym przedziale czasowym – oznacza to, \u017ce odbi\u00f3r ka\u017cdej wiadomo\u015bci jest zawsze potwierdzany.<\/span><\/p>\n\n\n\n

      <\/div>\n\n\n\n
      \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n

      Dopiero po prawid\u0142owym otrzymaniu potwierdzenia odbioru transmisja komunikatu uznawana jest za udan\u0105. Je\u015bli Master nie otrzyma odpowiedzi lub je\u015bli odpowied\u017a nie mo\u017ce zosta\u0107 przez niego bezb\u0142\u0119dnie zdekodowana, telegram z zapytaniem zostaje powt\u00f3rzony.<\/span><\/p>\n\n\n\n

      <\/div>\n\n\n\n

      Telegramy (struktura)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

      Standardowa wymiana danych w AS-Interface sk\u0142ada si\u0119 z wywo\u0142ania Mastera, kr\u00f3tkiej przerwy, odpowiedzi urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego oraz kolejnej kr\u00f3tkiej przerwy. Wszystkie wywo\u0142ania Mastera maj\u0105 d\u0142ugo\u015b\u0107 dok\u0142adnie 14 bit\u00f3w. Jak pami\u0119tamy, jeden bit ma czas trwania 6 \u00b5s. Wszystkie odpowiedzi urz\u0105dze\u0144 podrz\u0119dnych maj\u0105 d\u0142ugo\u015b\u0107 7 bit\u00f3w.<\/span><\/p>\n\n\n\n

      <\/div>\n\n\n\n
      \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n

      Przerwy mi\u0119dzy wiadomo\u015bciami<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

      Koniec wywo\u0142ania Mastera i pocz\u0105tek odpowiedzi urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego oddzielone s\u0105 przerw\u0105 o czasie trwania wynosz\u0105cym zwykle 16 \u00b5s (urz\u0105dzenie zsynchronizowane) i dopuszczalnej maksymalnej d\u0142ugo\u015bci por\u00f3wnywalnej z oczekiwan\u0105 odpowiedzi\u0105 urz\u0105dzenia. Je\u017celi w tym czasie Master nie otrzyma\u0142 pocz\u0105tku odpowiedzi od pytanego Salve\u2019a, mo\u017cna za\u0142o\u017cy\u0107, \u017ce odpowied\u017a ta nie zostanie odebrana<\/b>, a Master mo\u017ce rozpocz\u0105\u0107 kolejne wywo\u0142anie. Na ko\u0144cu odpowiedzi z urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego znajduje si\u0119 kolejna kr\u00f3tka pauza, kt\u00f3rej typowy czas trwania wynosi 9…12 \u00b5s. Czas ten jest potrzebny Masterowi do sprawdzenia odpowiedzi urz\u0105dzenia i podj\u0119cia decyzji o dalszym dzia\u0142aniu.<\/span><\/p>\n\n\n\n

      <\/div>\n\n\n\n
      \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
      <\/div>\n\n\n\n
        \n
      • Pauza 1<\/b> = mi\u0119dzy ko\u0144cem wywo\u0142ania Mastera a pocz\u0105tkiem odpowiedzi urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego<\/span><\/li>\n<\/ul>\n
          \n
        • Pauza 2<\/b> = na ko\u0144cu odpowiedzi urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego <\/span><\/span><\/li>\n<\/ul>\n

          W zwi\u0105zku z tym ca\u0142kowity czas trwania komunikatu AS-Interface wynosi 152\u00b5s +2\/-1\u00b5s. W rezultacie w ci\u0105gu jednej sekundy mo\u017cna wymieni\u0107 ponad 6500 takich komunikat\u00f3w.<\/span><\/p>\n\n\n\n

          <\/div>\n\n\n\n

          Struktura telegram\u00f3w w AS-Interface<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

          W poni\u017cszych tabelach mo\u017cna znale\u017a\u0107 bardziej szczeg\u00f3\u0142owe informacje o strukturze komunikatu AS-Interface.<\/span><\/p>\n

            \n
          • Struktura wywo\u0142ania Mastera do standardowego urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego<\/b><\/span><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
            <\/div>\n\n\n\n
            \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
            <\/div>\n\n\n\n
              \n
            • Struktura odpowiedzi urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego<\/b><\/span><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
              <\/div>\n\n\n\n
              \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
              <\/div>\n\n\n\n

              Wywo\u0142anie Mastera do standardowego urz\u0105dzenia zawiera 4 bity danych netto. Urz\u0105dzenie odpowiada r\u00f3wnie\u017c z 4 bitami danych netto. Pr\u0119dko\u015b\u0107 transferu danych brutto wynosz\u0105ca 167kBit\/s daje pr\u0119dko\u015b\u0107 transferu netto 53kBit\/s, co odpowiada wydajno\u015bci transferu danych na poziomie 32%.<\/span><\/p>\n

              Wraz z pojawieniem si\u0119 specyfikacji 2.1 powsta\u0142a mo\u017cliwo\u015b\u0107 pod\u0142\u0105czenia do 62 urz\u0105dze\u0144 do sieci AS-Interface, zamiast dotychczasowych 31. Konieczne sta\u0142o si\u0119 wi\u0119c zdefiniowanie dodatkowego bitu adresowego bez rezygnacji z kompatybilno\u015bci z dotychczas istniej\u0105cymi rozwi\u0105zaniami. By\u0142o to powodem zdefiniowania „rozszerzonego trybu adresowania” dla wszystkich urz\u0105dze\u0144 z kodem ID „szesnastkowym A”.<\/span><\/p>\n

                \n
              • Struktura wywo\u0142ania Mastera do urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego w trybie rozszerzonego adresowania<\/b><\/span><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
                <\/div>\n\n\n\n
                \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
                <\/div>\n\n\n\n

                W zwi\u0105zku z tym wywo\u0142anie Mastera mo\u017ce mie\u0107 nieco inn\u0105 definicj\u0119, co zosta\u0142o zaznaczone w powy\u017cszej tabeli.<\/span><\/p>\n

                  \n
                • Struktura odpowiedzi urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego<\/b><\/span><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
                  <\/div>\n\n\n\n
                  \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

                  Odpowied\u017a modu\u0142u podrz\u0119dnego pozostaje bez zmian.<\/span><\/p>\n

                  W rozszerzonym trybie adresowania z urz\u0105dzenia Master do urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego mog\u0105 by\u0107 przesy\u0142ane tylko 3 bity danych sieciowych na telegram. Urz\u0105dzenie odpowiada jednak nadal z 4 bitami danych netto. W zwi\u0105zku z tym rozszerzony tryb adresowania stwarza mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykorzystania jednego adresu dla dw\u00f3ch urz\u0105dze\u0144 zamiast dla jednego standardowego Slave\u2019a. Urz\u0105dzenia te nazywane s\u0105 urz\u0105dzeniem „A” i urz\u0105dzeniem „B”. Dodatkowy bit adresu u\u017cywany do rozr\u00f3\u017cnienia pomi\u0119dzy urz\u0105dzeniem 'A’ i urz\u0105dzeniem 'B’ nazywany jest bitem wyboru ’select<\/b>’.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                  <\/div>\n\n\n\n
                  \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
                  <\/div>\n\n\n\n

                  Definicja ta zosta\u0142a dobrana w taki spos\u00f3b, \u017ce zachowanie urz\u0105dzenia „A” jest identyczne jak w przypadku urz\u0105dzenia standardowego. St\u0105d urz\u0105dzenie „A” mo\u017ce by\u0107 stosowane w sieciach, w kt\u00f3rych urz\u0105dzenie nadrz\u0119dne (Master) nie potrafi jeszcze rozr\u00f3\u017cni\u0107 urz\u0105dze\u0144 „A” i „B”. Modu\u0142 tego typu jest wi\u0119c kompatybilny z ju\u017c istniej\u0105cymi systemami.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                  <\/div>\n\n\n\n

                  Zabezpieczenie danych w sieci AS-Interface<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

                  Du\u017ce znaczenie dla niezawodnej komunikacji z wykorzystaniem nieekranowanego przewodu AS-Interface ma zabezpieczenie danych, a wi\u0119c procedura wykonywana przez ka\u017cdy odbiornik w sieci. Jednak w przeciwie\u0144stwie do wi\u0119kszo\u015bci innych popularnych system\u00f3w sieciowych, zabezpieczenie danych dla AS-Interface odbywa si\u0119 w oparciu o inne zasady i wykorzystuje cechy warstwy drugiej i pierwszej modelu odniesienia ISO\/OSI.<\/span><\/p>\n

                  Poniewa\u017c sam kod zawiera ju\u017c liczne redundancje wynikaj\u0105ce z opatentowanej metody modulacji sygna\u0142u APM, jak r\u00f3wnie\u017c z uwagi na sta\u0142\u0105 d\u0142ugo\u015b\u0107 ka\u017cdego telegramu, cechy te mog\u0105 by\u0107 w prosty spos\u00f3b wykorzystane do sprawdzenia poprawno\u015bci odebranego telegramu.<\/span><\/p>\n

                  Ka\u017cdy z telegram\u00f3w sprawdzany jest pod k\u0105tem nast\u0119puj\u0105cych mo\u017cliwych b\u0142\u0119d\u00f3w:<\/span><\/p>\n

                    \n
                  • B\u0142\u0105d bitu startowego: Je\u015bli warto\u015b\u0107 bitu startowego nie wynosi „0”, to wyst\u0119puje b\u0142\u0105d kodu.<\/span><\/li>\n
                  • B\u0142\u0105d przemienno\u015bci: Nast\u0119puj\u0105ce po sobie impulsy w sekwencji o tej samej polaryzacji stanowi\u0105 b\u0142\u0105d kodu.<\/span><\/li>\n
                  • B\u0142\u0105d pauzy: Przerwa d\u0142u\u017csza ni\u017c 4\u00b5s stanowi b\u0142\u0105d kodu.<\/span><\/li>\n
                  • B\u0142\u0105d informacji: Ze wzgl\u0119du na zasady kodowania druga po\u0142owa bitu musi zawiera\u0107 impuls. Brak impulsu stanowi b\u0142\u0105d kodu.<\/span><\/li>\n
                  • B\u0142\u0105d czasu trwania: Wywo\u0142anie Mastera kr\u00f3tsze lub d\u0142u\u017csze ni\u017c 84\u00b5s lub odpowied\u017a urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego kr\u00f3tsza lub d\u0142u\u017csza ni\u017c 42\u00b5s, stanowi b\u0142\u0105d kodu.<\/span><\/li>\n
                  • B\u0142\u0105d parzysto\u015bci: Je\u015bli kontrola sumy parzysto\u015bci wyjdzie negatywnie, wyst\u0119puje b\u0142\u0105d kodu.<\/span><\/li>\n
                  • B\u0142\u0105d bitu ko\u0144cowego: Je\u015bli bit ko\u0144cowy nie ma warto\u015bci „1”, wyst\u0119puje b\u0142\u0105d kodu.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

                    Na poni\u017cszym rysunku przedstawiono prawid\u0142owe wywo\u0142anie Mastera oraz przyk\u0142ady r\u00f3\u017cnych mo\u017cliwych b\u0142\u0119d\u00f3w w odpowiedziach modu\u0142\u00f3w podrz\u0119dnych.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                    <\/div>\n\n\n\n
                    \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

                    Kontrola b\u0142\u0119d\u00f3w w warstwie fizycznej i warstwie transmisji danych jest bardzo skuteczna i por\u00f3wnywalna co najmniej z odleg\u0142o\u015bci\u0105 Hamminga wynosz\u0105c\u0105 4. Poniewa\u017c nie jest tu mo\u017cliwe szczeg\u00f3\u0142owe om\u00f3wienie tego zagadnienia, wi\u0119cej informacji mo\u017cna znale\u017a\u0107 w odpowiedniej literaturze.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                    <\/div>\n\n\n\n

                    Stopie\u0144 utraty danych<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

                    Stopie\u0144 utraty danych dla AS-Interface jest bardzo niski, g\u0142\u00f3wnie z uwagi na zastosowanie kr\u00f3tkich telegram\u00f3w. Poni\u017cszy wykres przedstawia stopie\u0144 utraty danych dla zapyta\u0144 Mastera AS-Interface.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                    <\/div>\n\n\n\n
                    \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
                    <\/div>\n\n\n\n

                    Mo\u017cna zauwa\u017cy\u0107, \u017ce bitowy wska\u017anik b\u0142\u0119d\u00f3w na poziomie 10-4<\/sup> powoduje utrat\u0119 danych < 4*10-3<\/sup>. Dla odpowiedzi urz\u0105dze\u0144 podrz\u0119dnych jest on jednak znacznie ni\u017cszy.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                    <\/div>\n\n\n\n

                    Poziom b\u0142\u0119d\u00f3w resztkowych<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

                    Poziom b\u0142\u0119d\u00f3w resztkowych AS-Interface mo\u017cna obliczy\u0107 tylko poprzez przej\u015bcie przez wszystkie mo\u017cliwe kombinacje b\u0142\u0119d\u00f3w, sprawdzenie b\u0142\u0119d\u00f3w w kodzie i zliczenie wynik\u00f3w testu. Wynik takiej analizy przedstawia poni\u017cszy wykres. <\/span><\/span><\/p>\n\n\n\n

                    <\/div>\n\n\n\n
                    \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
                    <\/div>\n\n\n\n

                    Przy bitowej stopie b\u0142\u0119d\u00f3w wynosz\u0105cej 10-4<\/sup> AS-Interface osi\u0105ga szcz\u0105tkow\u0105 stop\u0119 b\u0142\u0119d\u00f3w < 10-14<\/sup>. Oznacza to – przy za\u0142o\u017ceniu, \u017ce sie\u0107 AS-Interface dzia\u0142a 24\/7 – \u017ce \u015brednio jeden niewykryty b\u0142\u0105d wyst\u0119puje co 2300 lat. Nawet przy bitowej stopie b\u0142\u0119d\u00f3w na poziomie 10-3<\/sup> osi\u0105gana jest najwy\u017csza klasa integralno\u015bci danych I3.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                    <\/div>\n\n\n\n

                    Podsumowanie: W\u0142a\u015bciwo\u015bci warstwy \u0142\u0105cza danych<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

                    \"\" Szybko\u015b\u0107 przesy\u0142u danych brutto wynosi 167 kBaud<\/span><\/p>\n

                    \"\" Wymiana 4 (3) bit\u00f3w na telegram. AS-Interface jest zorientowan\u0105 bitowo magistral\u0105 polow\u0105 i nale\u017cy do najni\u017cszego poziomu piramidy automatyzacji.<\/span><\/p>\n

                    \"\" Maksymalna szybko\u015b\u0107 transmisji danych netto wynosi 53kBaud. Wydajno\u015b\u0107 transmisji danych wynosi 32%.<\/span><\/p>\n

                    \"\" Poziom utraty danych dla bitowej stopy b\u0142\u0119d\u00f3w pi=10-4<\/sup> wynosi < 4*10-3<\/sup>.<\/span><\/p>\n

                    \"\" Poziom b\u0142\u0119d\u00f3w resztkowych dla bitowej stopy b\u0142\u0119d\u00f3w pi=10-4<\/sup> wynosi < 10-14<\/sup><\/span><\/p>\n\n\n\n

                    \n\n\n\n
                    <\/div>\n\n\n\n

                    Warstwa aplikacyjna <\/strong><\/h2>\n\n\n\n

                    W\u0142asno\u015bci warstwy aplikacyjnej s\u0105 nast\u0119puj\u0105ce:<\/span><\/p>\n

                    \"\" telegramy AS-Interface<\/span><\/p>\n

                    \"\" proces funkcyjny w module podrz\u0119dnym AS-Interface<\/span><\/p>\n

                    \"\" proces funkcyjny Mastera AS-Interface<\/span><\/p>\n

                    \"\" profile urz\u0105dze\u0144<\/span><\/p>\n\n\n\n

                    <\/div>\n\n\n\n
                    \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
                    <\/div>\n\n\n\n

                    Gatewaye  <\/span>s\u0105 r\u00f3wnie\u017c cz\u0119\u015bci\u0105 warstwy 7 (warstwy aplikacyjnej), jednak im zostanie po\u015bwi\u0119cony osobny rozdzia\u0142 niniejszego opracowania. <\/span><\/span><\/p>\n\n\n\n

                    <\/div>\n\n\n\n

                    Telegramy interfejsu AS-Interface<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

                    Po pierwsze, telegramy wykorzystywane w sieci ASi mo\u017cna podzieli\u0107 na dwa rodzaje:<\/span><\/p>\n

                      \n
                    • Operacje pojedyncze: Transmisja jednej, maksymalnie 4 bitowej, informacji z Mastera do urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego (informacja wyj\u015bciowa), jak i ze Slave do Mastera (informacja wej\u015bciowa);<\/span><\/li>\n<\/ul>\n
                        \n
                      • Operacje kombinowane: Transmisja zawieraj\u0105ca wi\u0119cej ni\u017c 4 bity sp\u00f3jnej informacji, sk\u0142adaj\u0105ca si\u0119 z serii wywo\u0142a\u0144 Mastera i odpowiedzi urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego, wys\u0142anej w okre\u015blonym kontek\u015bcie i czasie;<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

                        Budowa pojedynczych telegram\u00f3w AS-Interface zosta\u0142a wyja\u015bniona we wcze\u015bniejszym rozdziale. Teraz zajmiemy si\u0119 zawarto\u015bci\u0105 takiej wiadomo\u015bci.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                        <\/div>\n\n\n\n
                        \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
                        <\/div>\n\n\n\n

                        Przedstawiona w powy\u017cszej tabeli konwencja danych obowi\u0105zuje dla wszystkich telegram\u00f3w ASi. Prosz\u0119 zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119, \u017ce informacje na wyj\u015bciu danych telegramu AS-Interface s\u0105 odwr\u00f3cone. Nowo\u015bci\u0105, jak\u0105 do ASi wprowadzi\u0142a specyfikacja 3.0, jest to, \u017ce parametry mog\u0105 by\u0107  <\/span>r\u00f3wnie\u017c wykorzystywane dwukierunkowo, tak samo jak dane podstawowe. <\/span><\/span><\/p>\n\n\n\n

                        <\/div>\n\n\n\n

                        Pojedyncze operacje AS-Interface – wymiana danych \/ wymiana parametr\u00f3w<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

                        Wywo\u0142anie danych i parametr\u00f3w ma warto\u015b\u0107 bitu kontrolnego (SB) 0 i r\u00f3\u017cni si\u0119 o jeden bit w cz\u0119\u015bci informacyjnej.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                        <\/div>\n\n\n\n
                        \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
                        <\/div>\n\n\n\n

                        Wywo\u0142ania danych i parametr\u00f3w mog\u0105 by\u0107 wysy\u0142ane do wszystkich urz\u0105dze\u0144 o adresach od 1A do 31B, ale nie do urz\u0105dzenia o adresie 0. Ka\u017cde z odpytanych urz\u0105dze\u0144 podrz\u0119dnych odpowiada \u017c\u0105dan\u0105 informacj\u0105.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                        <\/div>\n\n\n\n
                        \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
                        <\/div>\n\n\n\n

                        Pojedyncze operacje interfejsu AS – adresowanie\/zapisywanie kodu ID1<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

                        Istniej\u0105 dwa wywo\u0142ania Mastera, kt\u00f3re mog\u0105 by\u0107 skierowane wy\u0142\u0105cznie do urz\u0105dzenia o adresie 0:<\/span><\/p>\n

                          \n
                        • Jednym z nich jest wywo\u0142anie adresowe, z wykorzystaniem kt\u00f3rego mo\u017cna zapisa\u0107 na sta\u0142e nowy adres w urz\u0105dzeniu podrz\u0119dnym. Wywo\u0142anie to sk\u0142ada si\u0119 z 5-bitowej sekcji informacyjnej, poniewa\u017c adres ma 5 bit\u00f3w, kt\u00f3re pokrywaj\u0105 zakres od 0 do 31.<\/span><\/li>\n
                        • Drugim wywo\u0142aniem jest komenda „Write ID1” pozwalaj\u0105ce u\u017cytkownikowi na zmian\u0119 kodu ID1. Ta operacja r\u00f3wnie\u017c mo\u017ce by\u0107 skierowana tylko do urz\u0105dzenia o adresie 0. W trybie adresu rozszerzonego wywo\u0142anie to mo\u017ce by\u0107 u\u017cyte do zmiany bitu selekcji ID3.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

                          Adres 0 nie jest rozr\u00f3\u017cniany w trybie rozszerzonego adresowania, tj. pomi\u0119dzy urz\u0105dzeniem „A” i urz\u0105dzeniem „B”. Poni\u017csze rysunki przedstawiaj\u0105 te specjalne operacje dla adresu 0.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                          <\/div>\n\n\n\n
                          \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

                          Urz\u0105dzenie odpowiada na wywo\u0142anie adresu warto\u015bci\u0105 szesnastkow\u0105 6, a na wywo\u0142anie polecenia „Write ID 1” warto\u015bci\u0105 szesnastkow\u0105 0.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                          <\/div>\n\n\n\n

                          Pojedyncze operacje interfejsu ASi – komenda<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

                          Wywo\u0142ania komend maj\u0105 bit kontrolny o warto\u015bci 1. Mog\u0105 by\u0107 kierowane do wszystkich urz\u0105dze\u0144, r\u00f3wnie\u017c do urz\u0105dzenia o adresie 0. Wywo\u0142ania komend s\u0142u\u017c\u0105 do identyfikacji urz\u0105dzenia, wykonania operacji diagnostycznych oraz do konfiguracji sieci.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                          <\/div>\n\n\n\n
                          \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

                          Urz\u0105dzenie odpowiada podaj\u0105c \u017c\u0105dane informacje.<\/span><\/p>\n

                          Istnieje siedem mo\u017cliwych wywo\u0142a\u0144 komend. Ich cele s\u0105 wymienione w niniejszym opracowaniu poni\u017cej. W tym miejscu nale\u017cy udzieli\u0107 nast\u0119puj\u0105cej, bardziej szczeg\u00f3\u0142owej wskaz\u00f3wki: Odpowied\u017a urz\u0105dzenia podrz\u0119dnego „Status urz\u0105dzenia” zawiera flag\u0119 b\u0142\u0119du urz\u0105dzenia peryferyjnego. Wi\u0119cej informacji na ten temat znajduje si\u0119 w dalszej cz\u0119\u015bci opracowania.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                          <\/div>\n\n\n\n
                          \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
                          <\/div>\n\n\n\n

                          Pojedyncze operacje AS-Interface – transmisja (broadcast)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

                          Wszystkie om\u00f3wione do tej pory komunikaty AS-Interface by\u0142y operacjami typu punkt-punkt. Jednak wywo\u0142anie typu \u201cbroadcast\u201d jest przeznaczone dla wszystkich urz\u0105dze\u0144 Slave jednocze\u015bnie, w tym r\u00f3wnie\u017c dla urz\u0105dzenia o adresie 0. Wywo\u0142anie \u201cbroadcast\u201d jest wywo\u0142aniem opartym na komendzie, w kt\u00f3rej cz\u0119\u015b\u0107 informacyjna zawiera warto\u015b\u0107 szesnastkow\u0105 15.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                          <\/div>\n\n\n\n
                          \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

                          Rzeczywista informacja o wywo\u0142aniu transmisji jest przechowywana w miejscu, w kt\u00f3rym zazwyczaj znajduje si\u0119 adres.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                          <\/div>\n\n\n\n
                          \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

                          Urz\u0105dzenia nie mog\u0105 wysy\u0142a\u0107 odpowiedzi na wywo\u0142anie typu broadcast. Jest to wi\u0119c nietypowe wywo\u0142anie dla komunikacji AS-Interface.<\/span><\/p>\n

                          W przytoczonym przyk\u0142adzie okre\u015blona zosta\u0142a tylko komenda nadawcza „Reset”. Poprzez nadawanie tego polecenia wszystkie urz\u0105dzenia podrz\u0119dne w sieci mog\u0105 zosta\u0107 jednocze\u015bnie ustawione w stan domy\u015blny. Dodatkowe komendy nadawania zostan\u0105 najprawdopodobniej zdefiniowane w przysz\u0142ych wersjach specyfikacji.<\/span><\/p>\n

                          Multicasting nie jest brany pod uwag\u0119 dla AS-Interface!<\/b><\/span><\/p>\n\n\n\n

                          <\/div>\n\n\n\n

                          Operacje \u0142\u0105czone AS-Interface<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

                          Mimo \u017ce wi\u0119kszo\u015b\u0107 urz\u0105dze\u0144 AS-Interface pracuje z kilkoma cyklicznie wymienianymi bitami danych i acyklicznie przesy\u0142anymi bitami parametr\u00f3w, istnieje wiele aplikacji i wymaga\u0144 aplikacyjnych, w kt\u00f3rych to nie wystarcza. Dla tego typu zastosowa\u0144 opracowano tzw. „transakcje kombinowane\u201d.<\/span><\/p>\n

                          Pojedyncze wiadomo\u015bci AS-Interface zawieraj\u0105 co najmniej 4 bity informacji. Je\u017celi trzeba przes\u0142a\u0107 wi\u0119cej ni\u017c 4 bity sp\u00f3jnej informacji, musi by\u0107 uzgodniony dodatkowy zestaw regu\u0142, celem kontroli rozszerzonego transferu danych. W tym celu stosuje si\u0119 5 r\u00f3\u017cnych kombinowanych typ\u00f3w operacji AS-Interface (CTT).<\/span><\/p>\n

                          Urz\u0105dzeniami wykorzystuj\u0105cymi t\u0119 mo\u017cliwo\u015b\u0107 s\u0105 np:<\/span><\/p>\n

                            \n
                          • czujniki analogowe rejestruj\u0105ce d\u0142ugo\u015b\u0107, temperatur\u0119, przep\u0142yw, poziom lub podobne zmienne procesowe;<\/span><\/li>\n
                          • aktuatory analogowe podaj\u0105ce po\u0142o\u017cenie, k\u0105t, obroty, pr\u0119dko\u015b\u0107 lub inne zmienne procesowe;<\/span><\/li>\n
                          • urz\u0105dzenia polowe wymagaj\u0105ce wi\u0119kszej liczby parametr\u00f3w podczas uruchamiania lub wielokrotnie podczas swojej normalnej pracy w celu optymalnego dostrojenia do okre\u015blonych zada\u0144 aplikacyjnych;<\/span><\/li>\n
                          • urz\u0105dzenia polowe dostarczaj\u0105ce du\u017cej ilo\u015bci danych diagnostycznych;<\/span><\/li>\n
                          • skaner, panele klawiszy, proste wyj\u015bcia tekstowe;<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

                            Przyjrzyjmy si\u0119 przyk\u0142adowi „transakcji kombinowanej”: Zadanie polega na wymianie 8-bitowych danych wej\u015bciowych (E0 do E7) i 8-bitowych danych wyj\u015bciowych (O0 do O7) z urz\u0105dzeniem w trybie adresowania rozszerzonego. Odbywa si\u0119 to z wykorzystaniem wskazanej sekwencji 4 wywo\u0142a\u0144 danych i odpowiednich odpowiedzi modu\u0142u podrz\u0119dnego. Sekwencja ta jest oczywi\u015bcie powtarzana cyklicznie.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                            <\/div>\n\n\n\n
                            \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

                            Pozosta\u0142e rodzaje transakcji \u0142\u0105czonych s\u0105 zdefiniowane w podobny spos\u00f3b, ale ich szczeg\u00f3\u0142owe om\u00f3wienie wykracza\u0142oby poza zakres niniejszego opracowania. Prosz\u0119 odnie\u015b\u0107 si\u0119 do sugerowanej literatury w celu uzyskania dodatkowych szczeg\u00f3\u0142\u00f3w.<\/span><\/p>\n

                            W jaki spos\u00f3b Master mo\u017ce stwierdzi\u0107, \u017ce urz\u0105dzenie nie b\u0119dzie wymienia\u0142o komunikatu „pojedyncza transakcja”, lecz „transakcj\u0119 \u0142\u0105czon\u0105”? Odpowied\u017a jest nast\u0119puj\u0105ca: poprzez sprawdzenie profilu urz\u0105dzenia. W powy\u017cszym przyk\u0142adzie profil urz\u0105dzenia to S-7.A.A. Wszystkie obecnie zdefiniowane profile urz\u0105dze\u0144 obs\u0142uguj\u0105ce „transakcje \u0142\u0105czone” s\u0105 wymienione w poni\u017cszej tabeli.<\/span><\/p>\n\n\n\n

                            <\/div>\n\n\n\n
                            \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
                            <\/div>\n\n\n\n

                            Nale\u017cy zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119, \u017ce nie ka\u017cdy Master obs\u0142uguje wszystkie rodzaje „transakcji \u0142\u0105czonych”, poniewa\u017c niekt\u00f3re z nich zosta\u0142y zdefiniowane dopiero w wersji 3.0 specyfikacji AS-Interface (2004). W zwi\u0105zku z tym, je\u017celi u\u017cytkownik chce korzysta\u0107 z „transakcji \u0142\u0105czonych”, lub wymaga tego dana aplikacji, nale\u017cy upewni\u0107 si\u0119, \u017ce dost\u0119pny jest odpowiedni Master ASi.<\/span><\/p>\n

                            Poza tym u\u017cytkownik nie musi si\u0119 przejmowa\u0107 komunikatami o „transakcjach \u0142\u0105czonych” – Master i odpowiednie urz\u0105dzenie podrz\u0119dne samodzielnie rozpoznaj\u0105 po rozpocz\u0119ciu komunikacji, kt\u00f3ry typ transakcji \u0142\u0105czonej ma by\u0107 wykorzystany i rozpoczynaj\u0105 cykliczn\u0105 wymian\u0119 danych. Nawet je\u015bli transakcje danych zostan\u0105 chwilowo zak\u0142\u00f3cone, transmisja zgodnych danych jest zawsze gwarantowana.\u00a0<\/span><\/span><\/p>\n

                            Dla przedstawionego powy\u017cej przyk\u0142adu mo\u017cna zada\u0107 sobie pytanie: jak d\u0142ugo trwa aktualizacja wszystkich 8 bit\u00f3w danych wej\u015bciowych i wyj\u015bciowych? Na to pytanie odpowied\u017a b\u0119dzie udzielon\u0105 w p\u00f3\u017aniejszych rozdzia\u0142ach niniejszego opracowania. Znajdzie si\u0119 tam r\u00f3wnie\u017c dok\u0142adny opis wszystkich typ\u00f3w transakcji \u0142\u0105czonych, widocznych w tabeli powy\u017cej.\u00a0<\/span><\/span><\/p>\n\n\n\n

                            <\/div>\n\n\n\n
                            \n\n\n\n
                            \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
                            \n\n\n\n
                            <\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

                            W tym rozdziale kontynuowany jest opis podstaw sieci AS-Interface, z za\u0142o\u017ceniem dok\u0142adniejszego opisu nast\u0119puj\u0105cych warstw systemu: Warstwa 1 (Warstwa Fizyczna):  proces modulacji sygna\u0142u  Warstwa 2 (Warstwa \u0141\u0105cza Danych)  procedura dost\u0119pu do sieci AS-Interface struktura telegram\u00f3w sieci AS-Interface zabezpieczenie danych w sieci AS-Interface Warstwa 3 (Warstwa Aplikacyjna):  telegramy AS-Interface Proces modulacji sygna\u0142u interfejsu AS-Interface AS-Interface wykorzystuje metod\u0119 modulacji […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[24],"tags":[],"class_list":["post-2296","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-baza"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.as-i.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2296","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.as-i.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.as-i.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.as-i.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.as-i.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2296"}],"version-history":[{"count":45,"href":"https:\/\/www.as-i.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2296\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2372,"href":"https:\/\/www.as-i.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2296\/revisions\/2372"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.as-i.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2296"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.as-i.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2296"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.as-i.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2296"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}