3 tổng quan về giao thức HART (HART protocol)

Tổng quan giao thức HART Giao thức HART Giao thức HART sử dụng thiết bị trường thông minh thiết kế cho ứng dụng mà liệu q trình thu thập từ thiết bị cảm biến cấu chấp hành nhờ kĩ thuật truyền thông số.Các thiết bị kết nối trực tiếp với PLC máy tính Giới thiệu giao thức HART trang bị thông minh Giao thức HART sử dụng thiết bị trường thông minh thiết kế cho ứng dụng mà liệu trình thu thập từ thiết bị cảm biến cấu chấp hành nhờ kĩ thuật truyền thông số.Các thiết bị kết nối trực tiếp với PLC máy tính Giao thức HART (thiết bị chuyển đổi từ xa theo địa chỉ) kiểu bus trường thơng minh điển hình Nó hoạt động theo kiểu số lai 4-20mA Các thiết bị trường thông minh thường đảm nhiệm chức năng: - Điều khiển việc chỉnh định range/zero/span - Chẩn đốn hàm chức - Lưu giữ thơng tin cài đặt cấu hình thơng tin trạng thái Truy cập vào chức cho phép thu tốc độ lớn hiệu q trình cài đặt bảo trì Ví dụ,thời gian tiêu thụ dòng 4-20 mA giai đoạn kiểm tra đạt vài phút, thiết bị sẵn sàng để sử dụng Quá trình zeroing điều chỉnh cho khía cạnh kiểm sốt khác hạn chế giá trị Giao thức HART Giao thức phát triển Rosemount coi tiêu chuẩn, có sẵn cho tất nhà sản xuất ý nghĩa nó cho phép kỹ sư có trang bị có sẵn dịng 4-20 mA để sử dụng, đồng thời, dây thực thơng tin số chồng tín hiệu tương tự Điều cho phép hầu hết công ty tận dụng đầu tư với trang bị dịng 4-20 mA có họ hệ thống liên kết khả gắn thêm HART đầu vào mà khơng chi phí lớn HART tương lai giao thức kỹ thuật số, trái ngược với hầu hết hệ thống trường Bus,đó hoàn toàn kỹ thuật số Giao thức HART sử dụng mã hóa thay đổi tần số(FSK) dựa kỹ thuật Bell202 truyền đạt tiêu chuẩn Hai tần số mã hóa FSK 1200 Hz 2200 Hz đại diện cho logic tương ứng, sử dụng Giá trị trung bình sóng sin (ở tần số 1200 2200 Hz ), tín hiệu xếp chồng lên tín hiệu 4-20 mA khơng Do đó, thơng tin tương tự 4-20 mA khơng bị ảnh hưởng Giao thức HART sử dụng ba cách: - Cùng với tín hiệu 4-20 mA kết nối điểm-điểm - Cùng với thiết bị khác lĩnh vực chế độ đa điểm - Trong chế độ điểm-điểm có thiết bị phát sóng lĩnh vực chế độ burst Kết nối điểm-điểm vịng sử dụng số khơng ,cho địa thơng minh liên lạc Cài đặt thiết bị thông minh địa bỏ phiếu cho số lớn số không tạo vịng lặp đa điểm,Các thiết bị thơng minh sau đặt tín hiệu tương tự đầu dòng 4mA địa liên lạc số Giao thức HART có hai định dạng để truyền liệu số: - Thăm dò ý kiến phản ứng chế độ - Burst (hoặc phát sóng) chế độ Trong thăm dò / chế độ trả lời thăm dò bậc thầy thiết bị chuyển đổi từ xa tốc độ cao theo địa u cầu thơng tin có liên quan Trong chế độ burst thiết bị trường liên tục truyền liệu q trình mà khơng cần đến máy chủ để gửi tin nhắn yêu cầu Mặc dù chế độ nhanh (lên đến 3,7 lần / giây), sử dụng mạng đa điểm Lớp vật lý Các lớp vật lý giao thức HART dựa hai phương pháp giao tiếp - Kỹ thuật tương tự dòng từ 4-20 mA - Kỹ thuật số thay đổi tần số keying (FSK) Liên kiết HART điểm – điểm Tín hiệu chuẩn dùng cho thiết bị đo lường nhà máy tự động hóa tín hiệu tương tự dạng dịng điện 4-20mA Trong 4mA tương ứng với giới hạn đo thiết bị, 20mA tương ứng với giới hạn đo thiết bị Giả sử thiết bị cảm biến đo áp suất có giải đo từ 0-100 Psi, tín hiệu 4mA có nghĩa áp suất đặt vào thiết bị 0, cịn tín hiệu dịng 20mA có nghĩa áp suất đạt vào phận cảm biến thiết bị chuyển đổi đo lường 100 psi, tương tự, dòng điện 12mA đầu thiết bị tương ứng với áp suất 50Psi đầu vào Giao tiếp luôn điểmđiểm, i.e từ thiết bị khác Không thể làm điều cách sử dụng phương thức liên lạc điểm- đa điểm Nếu hai hay nhiều thiết bị đưa số dòng lúc, kết giá trị không đắn cho hai thiết bị Liên kết đa điểm Đối với truyền đa điểm, giao thức HART sử dụng điều chế số / tương tự, kỹ thuật gọi thay đổi tần số keying (FSK) Kỹ thuật dựa giao tiếp chuẩn Bell 202 Tốc độ truyền liệu 1.200 baud tần số (2200 Hz)ứng với logic ‘0’ tần số (1200 Hz)ứng với mức logic ‘1’ Điều cho phép khả giao tiếp hai chiều để truyền tải/tiếp nhận thêm thông tin đến/từ thiết bị cảm biến thông minh Giao tiếp HART sử dụng tốc độ truyền thông 1200bps nên không làm ảnh hưởng đến tín hiệu 4-20mA truyền đường dây cho phép hai hay nhiều dự liệu số trao đỏi hẹ thống điều khiển/hiển thị trung tâm với thiết bị cảm biến Vì tín hiệu số FSK liên tục pha khơng gây nhiễu cho tín hiệu 4-20mA ) Do có tính chống nhiễu cao khơng bị biến đổi truyền khoảng cách dài so với tín hiệu đo lường dạng áp: 0-5VDC, 0-10 VDC, nên tín hiệu dịng 4-20mA chấp nhận sử dụng rộng rãi công nghiệp  ... điểm Lớp vật lý Các lớp vật lý giao thức HART dựa hai phương pháp giao tiếp - Kỹ thuật tương tự dòng từ 4-20 mA - Kỹ thuật số thay đổi tần số keying (FSK) Liên kiết HART điểm – điểm Tín hiệu chuẩn... bị Liên kết đa điểm Đối với truyền đa điểm, giao thức HART sử dụng điều chế số / tương tự, kỹ thuật gọi thay đổi tần số keying (FSK) Kỹ thuật dựa giao tiếp chuẩn Bell 202 Tốc độ truyền liệu 1.200.. .Giao thức HART sử dụng ba cách: - Cùng với tín hiệu 4-20 mA kết nối điểm-điểm - Cùng với thiết bị khác