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C 8202-2 : 2013
コントローラ コントローラ
インタフェース3 インタフェースD
AS-iマスタ AS-iマスタ AS-i電源 AS-iリピータ AS-i電源
インタフェース2 インタフェースC インタフェースG
インタフェースE インタフェースG インタフェースE
AS-iスレーブ AS-iライン AS-iライン
インタフェースB
インタフェースB インタフェースB インタフェースB
インタフェースB
インタフェースB
インタフェース1
フィールド装置 AS-iスレーブ AS-iスレーブ AS-iスレーブ AS-iスレーブ
スレーブ及び スレーブ及び
フィールド装置を フィールド装置を
インタフェースA インタフェースA
含んだ“高度な” インタフェースA インタフェースA
含んだ“高度な”
フィールド装置
フィールド装置 フィールド装置
フィールド装置
フィールド
フィールド フィールド
フィールド
例えば,駆動部,センサ, 例えば,駆動部,センサ,
装置 装置
装置 装置
スイッチなど スイッチなど
インタフェースF インタフェースF
インタフェースF インタフェースF インタフェースF
インタフェースF
補助電源 補助電源
a) 論理インタフェース b) 物理インタフェース
図1−AS-iの構成部品及びインタフェース
AS-iは,特定の種類のアクチュエータ,センサ,又はその他の装置及び機器と無関係である。AS-iでは,
制御装置と通信するための機構,又は全ての構成部品を定義し,これによって,アクチュエータ,センサ,
又はその他の装置及び機器をAS-iネットワークにごく簡単に取り付けられるように標準化した一種の“プ
ラグ アンド プレイ技術”に対するフィールド装置が,実現する。
附属書A及び附属書Bでは,AS-iでよく用いる一般的なアクチュエータ,センサ,その他の装置又は
機器について,AS-iスレーブ及びAS-iマスタのプロファイルを規定する。
4.2 構成部品及びインタフェース
図1に示すように,AS-iは,次の構成部品及びインタフェースで構成する。
4.2.1 構成部品
構成部品は,次による。
− AS-iスレーブ AS-iマスタがAS-iラインを介してアクセスし,データの交換,パラメータ化及びモ
ニタリングを行うユニット。AS-iスレーブには,明確な論理的及び機能的な役割がある。AS-iスレー
ブは,AS-iマスタからの特定のリクエストに対して,スレーブレスポンスで即座に応答するだけでな
く,取り付けたアクチュエータ,センサ若しくはその他の装置の誤動作又はAS-iスレーブ自体の誤動
作によって,AS-iマスタと,ネットワーク内のほかのAS-iスレーブとの通信が阻害されないように
もする。
注記1 AS-iスレーブの定義は,本来は論理的なものであるが,AS-iネットワークを介したデータ
伝送に対する物理的な要求事項も対象である。AS-iスレーブを実際に具現化できるかどう
かは,実装状態に左右される。例えば,AS-iスレーブの集積チップの固有のピン配列など
については,この規格では規定しない。
− AS-iマスタ ネットワークを組織化して監視したり,AS-iスレーブ及びAS-iラインを介してデータ,
パラメータ及び命令を交換するスケジュールを立てたりするユニット。AS-iマスタには,明確な論理
的及び機能的な役割がある。AS-iマスタは,AS-iスレーブにマスタリクエストを送信し,AS-iスレー
ブから即座にAS-iスレーブレスポンスを受信する。
注記2 AS-iマスタの定義は,本来は論理的なものが主であるが,AS-iネットワークを介したデー
タ伝送に対する物理的な要求事項も対象である。AS-iマスタを実際に具現化できるかどう
かは,実装状態に左右される。附属書Bの“マスタ プロファイル”には,様々な種類の
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AS-iマスタについて,最低限の機能及び命令を規定している。
− AS-i電源 AS-iネットワークに電力を供給すると同時に,デカップリング回路を内蔵する電源。
− AS-iリピータ AS-i信号を再生し,AS-iネットワークの部品同士を電気的に分離して,ネットワーク
の長さを100 m以上に伸ばすことができるようにする装置。
− AS-iライン AS-iに用いる装置(以下,AS-i装置という)に情報又は電源を供給する電線。
4.2.2 論理インタフェース
論理インタフェースは,次による。
− インタフェース1 AS-iスレーブを,アクチュエータ,センサ,又はその他の装置及び機器と接続す
るための,インタフェース。幾つかのポートがあるのが特徴で,これらのポートは次の内容をもつ。
・ 入力,出力,又は双方向性の入出力動作
・ AS-iスレーブのパラメータ化動作
・ 信号のタイミング
・ アクチュエータ,センサ,又はその他の装置及び機器の電源
注記1 インタフェース1は,概念に過ぎない。このインタフェースを実際に具現化できるかどう
かは,主に実装状態によって決まる。附属書Aに規定するスレーブプロファイルによって
拡張している。
− インタフェース2 データ交換又は電源供給について,あらゆる論理的,物理的及び機械的な要求事
項を提供するインタフェース。符号化した情報の伝送,AS-iトランザクション,ネットワーク及び
AS-i電源に関する機械的・電気的な要求事項で構成する。
注記2 インタフェース2は本質的であり,バス構造で具体的に構成する。この規格では,全ての
構成部品を確実に相互運用できるようにするインタフェース2の要求事項を規定している。
− インタフェース3 コントローラとAS-iマスタとのインタフェース。コントローラがAS-iマスタに
アクセスして,AS-iスレーブとデータを送受信したり,AS-iスレーブに周期的に命令を送ったり,AS-i
マスタにある幾つかのリストに対して,フラグ又は数値を設定したり取得したりするために用いる全
ての機能を提供する。このインタフェースによって,コントローラは,AS-iマスタの挙動及びAS-i
の挙動を管理できる。すなわち,AS-iマスタで“何かを設定し”,AS-iマスタから“何らかの情報を
取得する”という機能に対応している。
注記3 インタフェース3は,概念に過ぎない。このインタフェースを実際に具現化できるかどう
かは,実装状態によって決まり,特定のコントローラシステムの機能によって大きく左右
される。
4.2.3 物理インタフェース
物理インタフェースは,次による。
− インタフェースA 物理インタフェース(機械的及び/又は電気的),信号レベル及び電源(ある場合)
の要求事項を含め,フィールド装置とAS-iスレーブとの物理的な接続を行う。
− インタフェースB 物理インタフェース(機械的及び/又は電気的),信号の特性及び電源要求仕様を
含め,AS-iラインとAS-iスレーブ回路との物理的な接続を行う。
− インタフェースC 物理インタフェース(機械的及び/又は電気的),信号の特性及び電源要求仕様を
含め,AS-iラインに対するAS-iマスタ回路の物理的な接続を行う。
− インタフェースD コントローラとAS-iマスタとの物理的な接続を行う。この物理インタフェース(機
械的及び/又は電気的)については,この規格の適用範囲外であり,製造業者が提供しなければなら
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ない。
− インタフェースE AS-iラインに対する,AS-i電源(信号のデカップリング回路を含む。)の物理的
な接続を行う。
− インタフェースF フィールド装置と補助電源(ある場合)との物理的な接続を行う。
− インタフェースG 物理インタフェース(機械的及び/又は電気的),信号の特性及び電源要求仕様
を含め,AS-iラインに対するAS-iリピータ回路の物理的な接続を行う。
5 特性
5.1 概要
AS-iでは,AS-iマスタと,アクチュエータ,センサ又は電源を含むその他の装置との,デジタル,シリ
アル及びマルチドロップのデータ通信を行う。データ及び電源は,同じ2線式ケーブルで送られる。
AS-iは,IEC 61140:2001に基づいて,保護等級III(PELV)で設計する(8.2を参照)。このため,構成
部品は,対応する要求事項を全て満足しなければならない。
AS-i伝送システムは,最高62台のAS-iスレーブと1台のAS-iマスタとの通信を提供する。すなわち,
AS-iマスタとAS-iスレーブとの間のインタフェース2に相当する(図1を参照)。AS-iマスタは,個々の
AS-iスレーブを呼び出して,AS-iスレーブのレスポンスを即座に取得しなければならない。
5.25.4では,(メッセージを交換する)この伝送システムの物理的な要求事項を規定し,5.55.7では
論理的な要求事項を規定する。
伝送媒体に固有の追加的要求事項(8.1),電源に固有の追加的要求事項(8.2),リピータ及びその他の構
成部品に固有の追加的要求事項(8.3),AS-iスレーブに固有の追加的要求事項(8.4),並びにAS-iマスタ
に固有の追加的要求事項(8.5)については,8.18.5で規定する。
5.2 信号の特性
この細分箇条では,送信する信号及び変調の特性を規定する。
5.2.1 伝送コード
メッセージは,マンチェスタII形式で符号化する。各メッセージには,スタートビット及びエンドビッ
トを含む。アイドル状態は,“1”で表現する。2分の1ビットタイムのHighレベルの後に,2分の1ビッ
トタイムのLowレベルが続けば“0”と符号化する。また,2分の1ビットタイムのLowレベルの後に,2
分の1ビットタイムのHighレベルが続けば“1”と符号化する。変調は,交互に正又は負のsin2波形が現
れる交番パルス変調(APM)で行う。マンチェスタII形式の立ち上がりは正パルスとして,また,立ち下
がりは負パルスとして表さなければならない。
送信データの符号化及び復号は,図2による。
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送信するビット列 0 0 1 1
送信仕様
マンチェスタ符号化し
たビット列
60 mA
送信電流
0
Ub+2 V
ケーブル上
Ub
の信号
Ub−2 V
負パルス
受信機
正パルス
再生したビット列 0 0 1 1
注記 情報信号を直流電源の電圧に重畳しているため,直流電圧成分を含まない変調を採用し
ている。伝送方式は非同期式である。AS-iスレーブの同期を簡素化するため,データ信
号に同期情報を連続的に埋め込む。
図2−伝送コード
5.2.2 転送速度
2
ビットタイム(TBit)は,6 μsとする。したがって,ビット列の周波数は 166キロビット/sとする。
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5.2.3 送信仕様の要求事項
AS-iマスタ及びAS-iスレーブの送信仕様は,電流シンク方式とする。電流信号は,AS-iネットワーク
の直流電圧に重畳させる。マンチェスタII符号化信号の立ち下がりでは,次の式のような電流が生じなけ
ればならない。
t 1 2π
i(t)=Isend − sin t
3 2π 3
ここに, tの単位 : μs
立ち上がりでは,次のような電流が生じなければならない。
t 1 2π
i(t)=Isend1 − sin t
3 2π 3
変調電流の振幅Isendは,55 mA68 mAの範囲でなければならない。
公称ビットタイムからの最大偏差は,AS-iマスタについては±0.1 %以下,AS-iスレーブについては±
0.2 %以下とする。
5.2.4 受信仕様
電源にあるデカップリング回路の減結合インダクタンスを併用する場合,5.2.3で規定する送信電流の波
形によって,それぞれの立ち上がり(立ち下がり)で,負(正)の電圧パルスが発生する。理想的なパル
スの波形は,次による。
2 2π
u(t) Usend sin t
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ここに, Usend : 約2 Vで一定。
実際のAS-iでは,デカップリング回路の特性によって,パルスの立ち下がりが平らになる。更に,振幅
及び波形も,AS-iラインの物理的特性によって影響を受ける。このため受信機は,より複雑なパルススペ
クトラムを検出できなければならない。
受信機は,次に示すメッセージ(図3を参照)を受信して復号することができなければならない。
メッセージの最大パルス振幅Umaxは,ピーク値1.5 V4 Vの範囲で変化してもよい。
注記1 コンフィギュレーションが一つの場合は,連続したマスタリクエストの間で,振幅Umaxの差
は変化しない。図示したのは,AS-iライン上でのAS-iスレーブのコンフィギュレーションと
位置が異なる場合に見られる,極端な値である。コンフィギュレーションが一定である場合,
ライン上の異なる位置にある二つのAS-iスレーブのレスポンスに,最大で1 : 1.5のUmaxの
差が生じる。
一つのメッセージに含まれる有効パルスの振幅は,最大振幅Umaxの65 %100 %の範囲で変化してもよ
い。
注記2 この規格の旧版に準拠したAS-iスレーブについては,80 %100 %の範囲で変化してもよい。
0.1 μs
有効パルスは,時間窓で,先頭パルスUinitに対して(n×3 μs) +
−0.5 μs から始まり,受信機が受け入れなけ
ればならない。
1.6 μs
受信機は,時間窓から (n 3 μs)+
−0.8 μs を外れたパルスを受け入れてはならない。
Umaxの30 %以下のパルス(電磁妨害及びリンギング)によって,メッセージの受信が妨げられないよう
にしなければならない。
Umax
65 % Umax
1.5 V
30 % Umax ...
4.0 V
Uinit
+1 s
n×3 s
-0.5 s
時間
図3−受信仕様
注記3 様々な影響(例えば,AS-iラインの容量性負荷,送信仕様と受信機との発振器周波数のずれ
など)が重なり合って,−0.8 μsから+1.6 μsまでのパルス偏差が生じることがある。
5.3 電源及びデータの分配
5.3.1 一般
データ及び電源をAS-iラインで同時に伝送するには,データと電源とを分離するための技術的な対策が
必要である。
AS-i電源は,ネットワーク全体に直流電源を供給しなければならない。その一方で,システム内での物
理的データの伝送条件を実現しなければならない。この機能は,5.2で規定する信号仕様に基づいて,伝
送信号を対称化,形成及び適合化することである。適合回路は,デカップリング回路の場合もある。
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JIS C 8202-2:2013の引用国際規格 ISO 一覧
- IEC 62026-2:2008(MOD)
JIS C 8202-2:2013の国際規格 ICS 分類一覧
- 35 : 情報技術.事務機械 > 35.200 : インタフェース及び相互接続設備
- 29 : 電気工学 > 29.130 : 開閉装置及び制御装置 > 29.130.20 : 低電圧開閉用及び制御装置
JIS C 8202-2:2013の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISB3502:2011
- プログラマブルコントローラ―装置への要求事項及び試験
- JISB3502:2021
- 工業プロセス測定及び制御プログラマブルコントローラ―装置への要求事項及び試験
- JISC0920:2003
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