preloader

در حال بارگذاری

در محصولات

    در آموزش ها

      در خدمات

        در سایر قسمتها

          آشنایی با پروتکل هارت HART Protocols (قسمت اول)

          ( امتیاز: 5 از 5، مشارکت کنندگان: 1 رای )
          HART

          آشنایی با پروتکل هارت HART Protocols (قسمت اول)

          اهداف آموزش: آشنایی با پروتکل هارت HART Protocols

          مناسب برای: مهندسین ابزار دقیق و کنترل

          آشنایی پروتکل هارت HART

          هنگام استفاده از مزایای دستگاه های Smart شبکه های موجود در سطح کارخانه تنها انتخاب ما نیستند. پروتکل هارت HART امکانات زیادی را حتی برای عملیات نصب تجهیزاتی که به حلقه های متداول 4-20 میلی آمپر مجهزند، فراهم می کند.
          دستگاه هایی که با هارت HART کار می کنند سیگنال های اطلاعاتی خود را از طریق لوپ ارتباطی متداول 4-20 میلی آمپر منتقل می کنند.

          این ویژگی دستگاههای فیلد را قادر می سازد به سادگی نصب و راه اندازی شوند یا داده ها را خوانده و ذخیره سازند. که در تمام موارد ذکر شده به دستگاه های فیلد که مبتنی بر ریزپردازنده باشند احتیاج داریم.

          این پروتکل در سال 1989 معرفی گردید و در بسیاری از کاربردهای صنعتی با موفقیت مورد استفاده قرارگرفت. این پروتکل امکان برقراری ارتباط دو طرفه را حتی در مناطق خطرناک و مستعد خطر Hazardous area فراهم می سازد.

          پروتکل هارت HART امکان استفاده از دو Master را فراهم می نماید. یکی کنسول یا ایستگاه مهندسی موجود در اتاق کنترل و دیگری دستگاهی برای اجرای عملیات در سایت مثلا یک Laptop یا یک ترمینال دستی.

          از مزایای پروتکل هارت HART می توان به موارد زیر اشاره نمود:

          • در عمل امتحان خود را پس داده است.
          • طرح پروتکل و طراحی آن ساده است.
          • تعمیر و نگهداری آن ساده است.
          • با تجهیزات ابزاردقیق آنالوگ متداول سازگار است.
          • ارتباطات همزمان آنالوگ و دیجیتال را فراهم می سازد.
          • امکان اتصال به صورت مالتی دراپ (multidrop) را ایجاد می کند.
          • امکان دسترسی به اطلاعات از طریق دو Master فراهم میگردد.
          • دستگاههای فیلد چند متغیره را ساپورت می کند.
          • دارای پاسخ زمانی مناسب تقریبا 500 میلی ثانیه می باشد.

          پروتکل هارت HART یک پروتکل ارتباطی است که بین دستگاه Master و دستگاه فیلد ارتباط برقرار می کند.

          دستگاه های متصل شونده توسط هارت HART

          دستگاه ها و تجهیزاتی که پروتکل هارت HART را ساپورت می کنند به دو دسته تقسیم می شوند:

          • دستگاه های Master
          • دستگاه های Slave

          دستگاه های Master شامل ترمینال های دستی و ترمینال های مبتنی بر PC در اتاق کنترل می باشند.دستگاه های Slave شامل سنسورها، ترانسمیترها و محرکهای مختلف می باشند. محدوده گسترده ای از ابزارهای دو سیمه و چهارسیمه گرفته تا ابزارهای ذاتا ایمن بکار برده می شوند. داده های هارت HART توسط یک مودم FSK بر روی سیگنال های 4-20 میلی آمپر سوار می شوند.

          این امر تجهیز را قادر می سازد که بطور دیجیتالی و با استفاده از پروتکل هارت HART به برقراری ارتباط بپردازد و در حالی که در همان زمان انتقال سیگنال آنالوگ نیز در حال انجام است. به عبارت دیگر با استفاده از پروتکل هارت HART می توانیم سیگنال دیجیتال و آنالوگ را بطور همزمان ارسال و دریافت کنم. دستگاههای فیلد و ترمینالهای دستی دارای یک مودم FSK می باشند در حالیکه PC دارای یک واسط سریال جهت اتصال به مودم داخلی می باشند. ارتباطات از طریق هارت HART بطور معمول برای یک چنین اتصالات نقطه به نقطه ای مورد استفاده قرار می گیرد.

          میرا کنترل

          در سیستمهای توسعه یافته تر تعداد دستگاههای در دسترس را می توان با استفاده از مالتی پلکسر افزایش داد. علاوه بر آن، هارت HART شبکه بندی دستگاه ها را برای کاربرد در موارد خاص تدارک می بیند. شبکه ها شامل مالتی دراپ، FSK bus و شبکه هایی برای عملیات Split-range می باشند. انواع اتصالات و شبکه های مبتنی بر هارت HART در ادامه تشریح می گردد.

          اتصال نقطه به نقطه Point to Point

          ارتباطات هارت HART که در شکل قبل نشان داده شده است را به عنوان اتصال نقطه به نقطه Point to Point می شناسند. یعنی اینکه ابزار Master تنها به یک دستگاه فیلد متصل می شود. این نوع اتصال منوط به آنست که آدرس دستگاه فیلد همیشه به عدد صفر ست گردد زیرا برنامه عامل برای برقراری ارتباط از این آدرس استفاده می کند.

          مالتی پلکسر

          در شکل بعد استفاده از مالتی پلکسر نشان داده شده است. این پیکربندی تعداد بیشتری از دستگاههای فیلد را ساپورت می کند. به عبارت دیگر این امکان را فراهم می کند که تعداد بیشتری از دستگاههای هارت HART به شکل متصل شوند. کاربر با استفاده از برنامه عمل حلقه جریان ویژه ای را برای ارتباط در نظر می گیرد. در مدتی که ارتباطات در حال انجام است، مالتی پلکسر حلقه جریانی را به Host یا Master متصل می کند. بواسطه ساختار Cascade مالتی پلکسر، Master می تواند با تعداد بسیار زیادی دستگاه (بیش از 1000 دستگاه) ارتباط برقرار سازد که همگی دارای آدرس صفر می باشند.

          میرا کنترل

          مالتی دراپ

          پروتکل هارت HART در اصل برای ترانسمیترها طراحی شد و مالتی دراپ ها نیز به همین منظور توسعه یافتند. در عملکرد مالتی دراپ، دستگاهها داده هایشان و مقادیر اندازه گیری شده را تنها توسط پروتکل هارت HART تبادل می کنند. جریان آنالوگ تنها جهت برقدار کردن با Energize کردن دستگاههای دو سیمه استفاده می شود که یک جریان مستقیم 4 میلی آمپر را فراهم می کنند.

          در حالت مالتی دراپ تا 15 دستگاه فیلد بصورت موازی به یکدیگر وصل می شوند. (به یک تک سیم) Master توسط آدرسهای از پیش تعیین شده دستگاههای فیلد که از 1 تا 15 می باشد. آنها را شناسایی می کند.

          میرا کنترل

          لازم به ذکر است که کنترل ولوها را در تلفیق یا حالت مالتی دراپ نمیتوان بکار برد. زیرا ارتباطات دیجیتالی هارت بسیار کندتر از آن می باشند که بتوانند برای این منظور بکار روند. بنابراین سیگنالهای کنترلی برای ولوها همواره توسط سیگنالهای جریان استاندارد شده 4-20 میلی آمپر ارسال می شوند.

          Bus برای عملکرد Split-range

          کاربردهای ویژه ای وجود دارد که در آن نیاز است که چندین محرک (actuator) یک سیگنال کنترل را دریافت دارند. یک مثال از چنین کاربردهایی Split-range کردن کنترل ولوها می باشد. یک ولو در محدوده جریان نامی بین 4 تا 12 میلی آمپر و دیگری بین 12 تا 20 میلی آمپر عمل می کند.

          در عملکرد Split-range، کنترل ولوها بصورت سری در حلقه جریانی قرار می گیرند. هنگامی که هر دو کنترل ولوها  به یک واسط هارت HART مجهزند، ابزار Master باید قادر به تشخیص این نکته باشد که کدام ولو بایستی ارتباط برقرار سازد.

          همانطوریکه در مورد مالتی دراپ ها گفته شد هر دستگاه به یک آدرس و بالعکس متناظر خواهد شد. سیگنال 4-20 میلی آمپر عمل مورد نیاز دستگاه را انجام می دهد که برای کنترل ولوها انتخاب هد جابجایی ساقه می باشد.

          درباره نویسنده

          متولد تیرماه 68 کارشناس فروش تجهیزات ابزار دقیق و کنترل

          پست های منتشر شده: 16 پست

          دیدگاه های این مطلب

          در صورت تمایل شما هم می توانید نظر خود را در مورد آشنایی با پروتکل هارت HART Protocols (قسمت اول) کنید.

          دیدگاه خود را بیان کنید:

          جدید ترین محصولات

          6ES7923-5CB00-0EB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0EB0

          6ES7923-5CB00-0DB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0DB0

          6ES7923-5CB00-0CB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0DB0

          6ES7923-5BJ00-0EB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0EB0

          6ES7923-5BJ00-0DB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0DB0

          6ES7923-5BJ00-0CB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0DB0

          6ES7923-5BG50-0EB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0EB0

          6ES7923-5BG50-0DB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0DB0

          6ES7923-5BG50-0CB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0DB0

          6ES7923-5BF00-0EB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0EB0

          6ES7923-5BF00-0DB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0DB0

          6ES7923-5BF00-0CB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0DB0

          6ES7923-5BE00-0EB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0EB0

          6ES7923-5BE00-0DB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0DB0

          6ES7923-5BE00-0CB0

          Connecting cable

          Producer: SIEMENS
          6ES7923-5BC50-0DB0