8-900-374-94-44
18 апреля 2018
автоматизацияTexas Instrumentsстатьяинтегральные микросхемы
Гавин Бакши, Одри Дейриен (Texas Instruments)
Устройства связи в системах промышленной автоматизации позволяют передавать данные, команды и другую информацию для оптимизации управления технологическим процессом и автоматизации производства. Обслуживающему персоналу затруднительно следить за всем оборудованием на заводе – это бы существенно снизило производительность.
Один из способов автоматического контроля промышленного оборудования – это использование токовой петли 4…20 мА. Первичная переменная (PV) передается как значение тока в диапазоне 4…20 мА в двухпроводной линии с питанием датчика по тем же двум проводам. Недостаток этого метода заключается в том, что вы можете контролировать только одну переменную. Протокол Скоростного адресного доступа к удаленному преобразователю (Highway Addressable Remote Transducer, HART) дает возможность передавать больше информации по той же двухпроводной системе.
В конце 1990-х годов в телекоммуникации был принят стандарт Bell 202 для передачи информации о вызывающем абоненте в линии голосового сигнала. Частотная манипуляция сигнала (FSK) в звуковом диапазоне, которая использует модулированные тоны для передачи цифрового сигнала, передает цифровую информацию, содержащую номер телефона. Передача данных со скоростью 1200 бит/сек с использованием тональных частот 1200 и 2200 Гц, представляющих двоичный «1» или «0» соответственно, показана на рисунке 1.
Рис. 1. Модуляция со сдвигом частоты (FSK)
Информация о вызывающем абоненте не создает помехи голосовому сигналу, так что вся она может передаваться по одной и той же физической линии. Внедрение способа “Bell 202 FSK” позволило еще до снятия трубки на принимающей стороне отправлять большой объем данных, который может быть выделен и использован для передачи информации номера вызывающего абонента.
В примере с передачей информации о вызывающем абоненте речевой сигнал представляет собой первичную переменную (PV). Аналогичным образом в промышленных приложениях сигнал, который должен постоянно контролироваться, известен как основное измеряемое значение. Основным измеряемым значением может быть температура или уровень давления, измеряемые в промышленных установках.
Модем HART модулирует и демодулирует сигнал с использованием FSK таким же образом, как и система передачи Bell 202. Теперь возможно передавать цифровые данные, к примеру, идентификацию датчика или устройства, данные калибровки или другую диагностическую информацию по той же двухпроводной петле, по которой передается и сигнал постоянного тока 4…20 мА. Такая система обычно называется «гибридной», поскольку она сочетает в себе как цифровые, так и аналоговые сигналы. На рисунке 2 показаны аналоговый сигнал и наложенный цифровой сигнал.
Рис. 2. Ток 4…20 мА и информация HART
Протокол HART имеет два основных режима работы: «точка-точка» и режим множественного доступа. В режиме «точка-точка» имеется одно ведущее устройство и одно ведомое. Преимущество этого режима заключается в том, что цифровые данные легко передаются по существующей линии 4…20 мА, что обеспечивает более детальный мониторинг устройства по существующей инфраструктуре сетей связи. В режиме множественного доступа к одной линии присоединяется несколько ведущих и ведомых устройств, поэтому могут передаваться только данные протокола HART FSK, а постоянный ток в линии фиксируется на уровне 4 мА. Режим множественного доступа может быть полезен, если много вынесенных устройств обменивается данными с единой системой управления, но в этом случае постоянный ток интерфейса «токовая петля» не может быть использован для непрерывного отслеживания основного измеряемого значения.
HART – это гибкий способ коммуникации для различных приложений промышленной автоматизации.
Сам метод предлагает множество преимуществ, которые снижают стоимость, упрощают проектирование и обеспечивают такие результаты, как:
Семейство микросхем DAC8740H производства компании Texas Instruments объединяет модем HART вместе со всеми сопутствующими компонентами, такими как источник опорного напряжения и генератор, что облегчает встраивание в готовую систему.
Продолжение темы читайте в статье «Передатчики стандарта HART».
Оригинал статьи
•••
| Viator HART-модемы | ||
|---|---|---|
|
HM-MT-USB-010031 |
Общепромышленный HART-модем c USB-интерфейсом. Интерфейс: Порт USB |
|
|
HM-MT-USB-PWRX-010031P |
Общепромышленный HART-модем c USB-интерфейсом и питанием устройств. Интерфейс Viator + USB HART с PowerXpress позволяет устанавливать связь с полевыми устройствами HART с помощью персонального компьютера, USB-порта компьютера и программного обеспечения для обмена данными HART. Интерфейс подает ток до 40 мА для питания устройства. Питание подается через порт USB, что значительно упрощает ввод в эксплуатацию на месте установки и на стенде устройств HART. |
|
|
HM-MT-BT-GP-010040 |
Общепромышленный HART-модем c Bluetooth-интерфейсом. Viator Bluetooth интерфейс является HART модемом для временного подключения типа точка-точка к полевым устройствам HART. Модем работает от сменных батарей типа ААА и может работать около 20 часов. Он подключается к полевому устройству HART через 18-дюймовые выводы с тестовыми зажимами. Хост ПК использует внутренний интерфейс Bluetooth или конвертер USB-Bluetooth для связи с модемом. |
|
|
HM-MT-BT-EX-010041 |
Искробезопасный HART-модем c Bluetooth-интерфейсом. Viator Bluetooth интерфейс является HART модемом для временного подключения типа точка-точка к полевым устройствам HART. Модем работает от сменных батарей типа ААА и может работать около 20 часов. Он подключается к полевому устройству HART через 18-дюймовые выводы с тестовыми зажимами. Хост ПК использует внутренний интерфейс Bluetooth или конвертер USB-Bluetooth для связи с модемом. Маркировка 0Ex ia IIC T4 Ga X |
|
|
HM-MT-RS232-010001 |
Интерфейс Viator® RS-232 HART обеспечивает связь ПК с приборами, поддерживающими протокол-HART. HM-MT-RS232-010001 используется для ввода в эксплуатацию, обслуживания, калибровки и сбора данных с любого полевого устройства или датчика HART. Интерфейс : Порт RS-232 |
|
12255075100
По умолчаниюНазвание (А — Я)Название (Я — А)Цена (низкая > высокая)Цена (высокая > низкая)Код Товара (А — Я)Код Товара (Я — А)
Показано с 1 по 7 из 7 (всего 1 страниц)
Решения для интерфейсаВзрывозащита
Интерфейсные решения HART от Pepperl+Fuchs состоят из двух систем мультиплексоров HART для нескольких сигнальных контуров и преобразователя контуров HART для приложений с одним контуром.
Мультиплексор используется для подключения полевых устройств
Он опрашивает каждое устройство HART, извлекает информацию об устройстве и сохраняет ее во внутренней базе данных. Эта информация доступна через AMS Device Manager или PACTware. Мультиплексор HART также действует как координатор сообщений для связи между ПК рабочей станции технического обслуживания и устройствами HART. Для одноконтурного решения Преобразователь контура HART обеспечивает доступ ко всем переменным процесса, предоставляемым полевым устройством, и передает их в обычный контур 4…20 мА. Это позволяет использовать скрытые измерения, выполняемые многими полевыми устройствами, и передавать их в обычные системы DCS.
Модули HART Interface Solution с форм-фактором известных искробезопасных барьеров K-System.
Интерфейс HART Решение, основанное на технологии соединительной платы.
Быстрые ссылки
Pepperl+Fuchs Inc.
1600 Enterprise Parkway
Twinsburg, OH 44087
Соединенные Штаты Америки
[email protected]
+1 330 425-3555
© 2023 Все права защищены. Pepperl+Fuchs не продает персональные данные.
Pepperl+Fuchs — ведущий разработчик и производитель электронных датчиков и компонентов для мирового рынка автоматизации. Постоянные инновации, неизменное качество и устойчивый рост являются основой нашего успеха уже более 70 лет. В компании Pepperl+Fuchs работает 6 300 человек по всему миру, а производственные мощности расположены в Германии, США, Сингапуре, Венгрии, Индонезии и Вьетнаме, большинство из которых соответствует стандарту ISO 9.
001 сертифицирован. Pepperl+Fuchs не продает персональные данные.
HART — это протокол двусторонней связи, обеспечивающий доступ к данным между интеллектуальными полевыми приборами и хост-системами. Хост может быть любым программным приложением от портативного устройства или ноутбука техника до управления производственным процессом, управления активами, безопасности или другой системы, использующей любую платформу управления. Связь осуществляется между двумя устройствами с поддержкой HART, обычно интеллектуальным полевым устройством и системой управления или мониторинга. Проводка приборного класса и стандартные способы подключения обеспечивают надежную связь.
HART обеспечивает два одновременных канала связи, один аналоговый, а другой цифровой: сигнал 4–20 мА передает первичное измеренное значение (PV) в виде аналогового значения тока с использованием проводки, обеспечивающей питание прибора. Затем хост-система преобразует текущее значение в физическое значение в соответствии с параметрами, заданными программным обеспечением HART.
Например, 7 мА = 80 градусов по Фаренгейту.
Информация о цифровом устройстве передается путем кодирования цифрового сигнала, как правило, с использованием метода, известного как частотная манипуляция, по той же проводке 4–20 мА, которая используется для аналоговой связи. Цифровой сигнал содержит информацию от устройства, включая PV, состояние устройства, диагностику, дополнительные измеренные или рассчитанные значения и т. д.
Вместе два канала связи образуют комплексное решение для полевой связи, которое легко спроектировать, просто использовать, оно недорогое и чрезвычайно надежное.
«HART» — это аббревиатура от Highway Addressable Remote Transducer. Протокол HART использует стандарт частотной манипуляции (FSK) для наложения цифровых коммуникационных сигналов низкого уровня поверх 4-20 мА. Это обеспечивает двустороннюю полевую связь и позволяет передавать дополнительную информацию, помимо обычной переменной процесса, в/из интеллектуального полевого прибора.
Интерфейс компактен и прочен для использования в полевых условиях.