AS-i : Réduisez la complexité de vos installations automatisées
Le système AS-i (Actuators Sensors Interface) est un bus de terrain normalisé conçu pour connecter capteurs et actionneurs via un câblage simplifié. Depuis 1994, cette technologie équipe plus de 10 millions d’installations industrielles grâce à sa simplicité d’installation et sa robustesse opérationnelle.
Principe de fonctionnement
L’AS-i utilise un câble plat à deux conducteurs (AS-i+ et AS-i-) qui transporte simultanément les données et l’alimentation 30V DC. Cette approche élimine le câblage point à point traditionnel et ses contraintes de repérage.
Le système fonctionne en mode maître-esclave : le maître interroge cycliquement chaque esclave connecté et attend sa réponse. La capacité standard permet de gérer 31 esclaves (adresses 1 à 31) avec un temps de cycle de 5 ms maximum. L’adressage étendu (version 2.11) double cette capacité jusqu’à 62 esclaves (A et B par adresse) avec un temps de cycle de 10 ms.
La modulation APM (Alternate Pulse Modulation) code les données par fronts de signal plutôt que par niveaux statiques. Cette technique améliore considérablement la résistance aux perturbations électromagnétiques, éliminant le besoin de blindage sur les câbles.
Installation et topologie
L’AS-i autorise toutes les topologies : ligne, étoile, arbre ou combinaisons. Cette flexibilité facilite l’adaptation aux contraintes mécaniques de l’installation.
La longueur maximale standard est de 100 mètres. Cette portée s’étend jusqu’à 300 mètres avec des répéteurs (maximum 2 en série) ou jusqu’à 200 mètres avec des tuners ou terminaisons de bus passives. Les maîtres doubles permettent de couvrir 200 mètres en connectant deux segments de 100 mètres dans des directions opposées.
Le raccordement utilise des prises vampires qui perforent automatiquement l’isolant du câble plat. La géométrie asymétrique du câble évite l’inversion de polarité. Les propriétés auto-cicatrisantes du matériau EPDM permettent de retirer et reconnecter les composants sans compromettre l’isolation.
Composants du système
Maître AS-i : Contrôleur central disponible sous forme de passerelle (liaison vers PROFIBUS, PROFINET) ou de coupleur intégré à l’automate. Il gère trois modes : off-line (pas de communication), configuration (détection et échange avec tous les esclaves trouvés) et mode protégé (échange uniquement avec les esclaves configurés).
Esclaves AS-i : Modules d’interface entre signaux conventionnels (PNP, contacts, NAMUR, 4-20mA) et bus AS-i. Ils intègrent un contrôleur, une mémoire non volatile et des canaux de données bidirectionnels. L’adressage se fait par console portable ou par le maître.
Alimentation AS-i : Génère la tension 30V DC pour le réseau. Elle assure l’isolation galvanique, l’équilibrage des tensions et le découplage des signaux de données. Courant maximal : 8A. Aucun conducteur ne doit être relié à la terre.
Avantages techniques et économiques
L’AS-i réduit significativement les coûts d’installation. Les études montrent des économies de 25% sur des équipements complexes grâce à :
- Suppression du repérage individuel des câbles
- Réduction des longueurs de câblage
- Minimisation des points de connexion
- Gain de place dans les chemins de câbles
La maintenance est également simplifiée : remplacement rapide des modules, ajout/suppression d’esclaves sans arrêt prolongé, configuration automatique par “plug & play”. Le personnel moins spécialisé peut intervenir sur les modules d’E/S.
Sécurité intégrée
La technologie ASIsafe (certifiée TÜV) permet d’intégrer les fonctions de sécurité directement sur le bus AS-i. Elle transmet simultanément données standard et données de sécurité sur le même câble, supportant les applications jusqu’à la catégorie 4 (EN 954-1) ou SIL3 (IEC 61508).
Cette solution intègre arrêts d’urgence, scanners laser et barrières immatérielles tout en réduisant les coûts de matériel et d’installation.
Diagnostic et maintenance
Les outils de diagnostic facilitent la maintenance préventive et curative :
- Indicateurs LED : Signalent l’état alimentation, communication, mode de fonctionnement et défauts périphériques sur chaque composant.
- Diagnostic par le maître : Affichage du nombre de coupures de tension, d’erreurs de configuration, du pourcentage de télégrammes erronés et des temps de cycle. Les compteurs d’erreurs permettent de suivre l’évolution des performances.
- Analyseurs AS-i : Testeurs passifs qui surveillent le trafic de télégrammes et fournissent des statistiques en temps réel sur la qualité de communication (indicateurs vert/jaune/rouge).
- Contrôleurs de défauts : Détectent les défauts de masse asymétriques et symétriques qui peuvent perturber le fonctionnement du réseau.
Conclusion
L’AS-i constitue une solution technique éprouvée pour simplifier le câblage des capteurs et actionneurs. Sa mise en œuvre réduit les coûts d’installation et de maintenance tout en offrant une robustesse opérationnelle adaptée aux contraintes industrielles. L’évaluation technique préalable permet de déterminer la faisabilité et les bénéfices attendus selon les spécificités de chaque installation.