ASi arbeitet nach dem Single-Master-Prinzip, d.h. der ASI-Master ist für die Abwicklung des Busbetriebes verantwortlich. Der Master überwacht und steuert den Bus und entscheidet über den zeitlichen Zugriff auf die Slaves. Neben diesen Aufgaben bietet er noch Parametrierungs- und Diagnosefunktionen. Er kann als eigenständiges Gerät, als Einsteckkarte für eine SPS bzw. PC oder als Gateway zu einem anderen Bussystem realisiert werden.

Um Fehler im Bussystem herauszufinden arbeitet der Master mit 3 Listen:

LPS Liste der projektierten Slaves Das ist die Sollkonfiguration. Alle angeschlossenen Slaves müssen projektiert werden. Dabei liest der Master die ID/IO-Codes der Slaves ein. LES Liste der erkannten Slaves Das ist die Istkonfiguration. Diese Liste enthält alle vom Master am Bussystem erkannten Salves und deren ID/IO-Codes. LAS Liste der aktiven Slaves In dieser Liste stehen alle aktiven Slaves die projektiert sind und vom Master erkannt werden.

Anhand des Vergleichs der Soll- und Istkonfiguration (LPS/LES) und der entsprechenden ID/IO-Codes der Slaves erkennt der Master ob ein Slave ausgefallen ist, oder ob ein neuer Slave hinzu gekommen ist.

Die angeschlossenen Sensoren und Aktuatoren müssen die Aufrufe des ASi-Masters verstehen und Daten an diesen übertragen können. Diese Aufgabe übernimmt der ASi-Slave.

ASi Slaves sind passive Teilnehmer und antworten nur, wenn sie vom Master angesprochen werden. Jeder Slave verfügt dazu über eine eigene Adresse. Diese ist bei Auslieferung auf "0" gesetzt. Vor dem Betrieb eines ASi-Systems muß jedem Slave eine gültige Adresse (zwischen 1 und 31) zugewiesen werden. Die Adressierung erfolgt durch ein spezielles Programmiergerät. Die Elektronik des ASi-Slaves ist nahezu komplett in einem hochintegrierten Schaltkreis untergebracht. Solche Chips werden als ASIC (anwenderspezifisch integrierter Chip)bezeichnet. Er verfügt über vier Datenleitungen und vier Parameterleitungen. Pro Slave und Zyklus werden über die Datenleitung 4 Bit übertragen, die unterschiedlich nutzbar sind, bei Lichtschranken mit integriertem Slave, beispielsweise für den Schalt- und Warnausgang, für die Bereitschaftsanzeige und zur Steuerung des Testeingangs mit dem der Sender kurzzeitig abgeschaltet werden kann. Bei Geräten mit integriertem Slave lassen sich zusätzlich 4 Bit über die Parameterleitung übertragen. Damit können Sensoren oder Aktuatoren parametriert werden. Alternativ kann ein Slave aber auch über Koppelmodule vier rein binäre Geräte versorgen. Dadurch können bis zu 124 Sensoren / Aktuatoren (ohne integrierten ASi-Slave) Angeschlossen werden. Es kann dann aber jeweils nur ein Ein- bzw. Ausgang pro Gerät verwendet werden.

Alle AS-I-Slaves besitzen eine bestimmte E/A-Konfiguration, die IO-Code genannt wird. Es werden verschiedene Kombinationsmöglichkeiten von Ein- und Ausgängen für einen Slave angeboten. Die möglichen Varianten sind der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen. Der IO-Code F_HEX bedeutet dabei keine Konfiguration.

Code (HEX) D0 D1 D2 D3 0 E E E E 1 E E E A 2 E E E E/A 3 E E A A 4 E E E/A E/A 5 E A A A 6 E E/A E/A E/A 7 E/A E/A E/A E/A 8 A A A A 9 A A A E A A A A E/A B A A E E C A A E/A E/A D A E E E E A E/A E/A E/A F TRI TRI TRI TRI

Jeder Slave besitzt noch einen ID-Code, der ihm bei der Herstellung einmal einprogrammiert wurde und nicht mehr geändert werden kann. Er dient zusammen mit dem IO-Code zur eindeutigen Identifikation des Slaves.

Bestimmte ASi- Sensoren und Aktuatoren haben noch Funktionen wie Parametrierung und Diagnose. Um diese Funktion nutzen zu können, muß das Parameterport des ASi-Slaves mit Bits beschrieben werden. Der zuletzt geschriebene Parameterwert bleibt in ihm gespeichert bis er entweder mit einem neuen Wert überschrieben oder rückgesetzt wird.

Der IO-, ID- und Parameter-Code muß bei der Projektierung des ASi-Slaves mit angegeben werden. Die einzelnen Codes sind dabei den Datenblättern zu entnehmen.

Ein wichtiges Merkmal von ASi ist die gleichzeitige Nutzung der Datenleitung zur Übertragung der Informationen und zur Stromversorgung der Sensoren und Aktuatoren. Das ASi-Netzteil stellt eine Versorgungsspannung von 29,5 V bis 31,6 VDC und einen maximalen, kurzschlußfesten Strom von 2 A zur Verfügung. Sollte dieser Wert nicht ausreichen, muß eine externe Hilfsspannungsversorgung für Slaves benutzt werden oder Repeater mit eigener Stromversorgung eingesetzt werden.

Damit das Netzteil die Datenübertragung nicht beeinflußt, ist ein Datenentkopplungs- Netzwerk notwendig. Eine Spule (50 µH) und dazu parallel ein Widerstand (39 Ohm) werden zwischen Energieversorgung und ASi-Strang geschaltet. Die Induktivitäten haben die Aufgabe, die vom ASi-Sender generierten Stromimpulse durch Differentiation in Spannungspulse zu wandeln. Außerdem verhindern sie den Kurzschluß der ASi-Leitung durch das Netzteil für die Datenübertragung.

ASi Netzteil

Gegen symmetrische Störeinstrahlung ist auf einen guten symmetrischen Aufbau des Gesamtsystems zu achten. Die beiden Kapazitäten müssen so dimensioniert sein, daß sie größer als alle vorhandenen Streukapazitäten im Netzteil gegen Erde sind. Praxistest haben gezeigt, daß zum Schutz gegen symmetrische Störeinkopplung eine Verbindung des GND- Anschlusses mit der Anlagen-Erde wichtig ist. Dies ist der einzige Punkt bei ASi, der geerdet werden darf. Bei der Verwendung von geschirmter Leitung darf der Schirm auch nur an diesem Punkt angeschlossen werden.

Das Übertragungsmedium ist eine ungeschirmte Zweidrahtleitung. Es überträgt Daten und Energie zwischen Steuerung und Peripherie. Es können handelsübliche Rundkabel mit einem Querschnitt im Bereich von 0,75mm² bis 2,5mm² zum Einsatz kommen. Sollen allerdings alle Slaves am Ende der 100m langen ASi-Leitung angeschlossen werden, ist ein Querschnitt von 2,5mm² zu nehmen.

ASi Buskabel Querschnitt

Außerdem gibt es noch ein spezielles ASi-Kabel mit einem Querschnitt von 1,5mm². Es ist geometrisch codiert, um vor Verpolung zu schützen. Das Kabel ermöglicht einen schnellen und sicheren Anschluß der Slaves über Koppelmodule. Die Kontaktierung erfolgt mittels Kontaktschwertern in den Modulen. Dabei muß das Kabel nicht abgeschnitten und abisoliert werden. Mit dieser Verbindungstechnik ist die Schutzart IP67 realisierbar. Somit ist auch der Einsatz im Anlagen- und Maschinenbereich kein Problem. Eine Umsetzung der Module kann problemlos erfolgen, ohne das die Schutzart beeinträchtigt wird. Nachdem das Modul entfernt wurde, setzt die sogenannte "Selbstheilung" ein.

In elektromagnetisch stark verschmutzter Umgebung kann abgeschirmtes Kabel verwendet werden. Zu beachten ist dabei, daß der Schirm nur am vorgeschriebenen Punkt an der AS-I-Energieversorgung angeschlossen werden darf.