博大精深 細(xì)致入微
HART是如何工作的
2022-09-21
“HART”是高速可尋址遠(yuǎn)程傳感器的縮寫。HART協(xié)議利用貝爾202頻移鍵控(FSK)標(biāo)準(zhǔn),將低電平的數(shù)字通信信號疊加在4 - 20mA之上。
這項技術(shù)實現(xiàn)了雙向現(xiàn)場通信,并使得同智能現(xiàn)場儀表傳輸比一般過程變量更多的信息成為可能。HART協(xié)議以1200 bps的速率通信,而不影響4 - 20mA信號,并允許一個主機(jī)應(yīng)用程序(主設(shè)備),從智能現(xiàn)場設(shè)備每秒獲取兩次或兩次以上的數(shù)字更新。由于數(shù)字FSK信號是相位連續(xù)的,因而不會對4 - 20mA信號造成干擾。
HART技術(shù)是個主/從協(xié)議,這意味著,只有當(dāng)主設(shè)備發(fā)出信號時,智能現(xiàn)場(從)設(shè)備才會發(fā)送信號。HART協(xié)議可在多種模式下使用,如點(diǎn)到點(diǎn)或者多點(diǎn)模式,在智能現(xiàn)場儀表和中央控制或監(jiān)測系統(tǒng)之間傳輸信息。
HART通信發(fā)生在兩個具有HART功能的設(shè)備之間,通常是智能現(xiàn)場設(shè)備和控制或監(jiān)測系統(tǒng)之間。通信使用標(biāo)準(zhǔn)的儀器級電纜,并且使用標(biāo)準(zhǔn)的接線和終端處理方式。
HART協(xié)議提供兩個同步通信通道:4 - 20mA模擬信號和一個數(shù)字信號。4 - 20mA信號利用4 - 20mA的電流回路 – 它是最快和最可靠的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),來傳輸主要的測量值(在現(xiàn)場儀表的情況下)。另外,HART利用疊加在模擬信號之上的數(shù)字信號,來傳輸其它的設(shè)備信息。
數(shù)字信號中包含了來自設(shè)備的信息,包括設(shè)備狀態(tài)、診斷、額外的測量或計算值等。這兩個通信通道結(jié)合起來,提供了一種易于使用和配置的低成本、高度可靠的、完整的現(xiàn)場通信解決方案。
HART協(xié)議最多可有兩個主設(shè)備(第一主設(shè)備和第二主設(shè)備)。這使得可以利用第二主設(shè)備,例如手持通信器,而不會對第一主設(shè)備,如控制/監(jiān)測系統(tǒng)的通信造成干擾。
HART協(xié)議允許與現(xiàn)場設(shè)備之間的所有數(shù)字通信,可采用點(diǎn)到點(diǎn)或多點(diǎn)模式的網(wǎng)絡(luò)配置:
多點(diǎn)模式的配置
還有一個可選的“猝發(fā)”通信模式,其中單個從設(shè)備可連續(xù)廣播標(biāo)準(zhǔn)的HART回復(fù)信息。這一可選的“猝發(fā)”通信模式有可能采用更高的更新速率,并且使用通常只限于點(diǎn)到點(diǎn)的配置。
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