كيف يعمل اتصال هارت

بروتوكول الاتصال المفتوح لـهارت(الطريق السريع القابل للعنونة عن بعد) هو بروتوكول اتصال بين الأدوات الذكية الميدانية ومعدات غرفة التحكم التي أطلقتها شركة Rosement Company في عام 1985. يوفر جهاز Hart التواصل مع النطاق الترددي المنخفض نسبيًا ووقت الاستجابة المعتدل. بعد أكثر من 10 سنوات من التنمية ، كانت تقنية هارت ناضجة للغاية في الخارج وأصبحت المعيار الصناعي للأدوات الذكية العالمية.

مبدأ الإرسال من Hart Communicator

البروتوكول هارتيعتمد إشارة مفتاح تحول التردد FSK استنادًا إلى معيار BE11202 ، ويقوم بتركيب إشارة رقمية صوتية بسعة 0.5mA على إشارة التناظرية منخفضة التردد 4-20MA للاتصال الرقمي ثنائي الاتجاه ، ومعدل نقل البيانات هو 1.2 ميجابت في الثانية. نظرًا لأن متوسط ​​قيمة إشارة FSK هو O ، فإنه لا يؤثر على حجم الإشارة التناظرية المنقولة إلى نظام التحكم ويضمن التوافق مع النظام التناظري الحالي. في اتصال بروتوكول HART ، يتم إرسال المتغيرات الرئيسية ومعلومات التحكم بواسطة إشارة تمثيلية 4-20MA. إذا لزم الأمر ، يتم الوصول إلى معلومات القياس الأخرى ومعلمات العملية وتكوين المعدات والمعايرة والتشخيص من خلال بروتوكول HART.

ثلاثة أنواع من الأوامر لـ Hart Communicator

يعتمد Hart Communication وضع اتصال نصف دوبلكس ، والذي يتميز بتحقيق اتصال الإشارة الرقمية على خط نقل الإشارة التناظرية الحالي. إنه منتج انتقالي في التحول من النظام التناظري إلى النظام الرقمي. لذلك ، لديها قدرة تنافسية في السوق قوية وتطورت بسرعة في فترة الانتقال الحالية. يحدد هارت سلسلة من الأوامر ويعمل في وضع الأوامر. لديها ثلاثة أنواع من الأوامر. يسمى النوع الأول الأمر العام ، والذي يتم فهمه وتنفيذه من قبل جميع الأجهزة ؛ يسمى النوع الثاني أمر السلوك العام ، ويمكن تحقيق الوظائف المقدمة في العديد من أجهزة الحقل (وإن لم تكن كلها). يتضمن هذا النوع من الأوامر مكتبة الوظائف لأجهزة الحقل الأكثر استخدامًا ؛ يسمى النوع الثالث أمرًا خاصًا للمعدات ، وهو أمر مناسب للعمل لتحقيق وظائف خاصة في بعض المعدات. لا يمكن استخدام هذا النوع من القيادة في الأساس فحسب ، بل يمكن أيضًا أن يكون فريدًا للشركة التي تقوم بتطوير هذا الأمر. يمكن العثور على هذه الأنواع الثلاثة من الأوامر عادة في جهاز حقل في نفس الوقت.

مزايا Hart Communicator

1. يعتمد Hart لغة موحدة DDL ، والتي يستخدمها مطورو الأجهزة الميدانية لوصف خصائص الجهاز. مؤسسة هارت هي المسؤولة عن تسجيل وإدارة أوصاف الجهاز هذه وتجميعها في قاموس وصف الجهاز. يستخدم الجهاز الرئيسي تقنية DDL لفهم المعلمات المميزة لهذه الأجهزة دون تطوير واجهات خاصة لهذه الأجهزة. ومع ذلك ، نظرًا لنظام الإشارات المختلطة التناظرية إلى الرقمية هذا ، من الصعب تطوير شريحة واجهة اتصال يمكنها تلبية متطلبات الشركات المختلفة. يمكن تشغيل HART بواسطة BUS ، والتي يمكن أن تلبي متطلبات السلامة الجوهرية والانفجار ، ويمكن أن تشكل نظامًا مزدوجًا للمعدات الرئيسية مع مضيف المبرمج ونظام الإدارة المحمولة كمعيار للتصميم الرئيسي.

2. يمكن لبروتوكول هارت نقل المعلومات الرقمية في كلا الاتجاهين. يمكن للإشارات التناظرية أن تنقل المعلومات فقط في اتجاه واحد ، إما من الجهاز إلى المضيف (الإدخال) أو من المضيف إلى الجهاز (الإخراج). يمكن لبروتوكول هارت نقل المعلومات الرقمية في كلا الاتجاهين. هذا يخترق الطريقة التي لا يمكن أن تتلقى بها الأدوات التقليدية معلومات عن التحكم إلا من المضيف - مثل التحكم في الصمام ، والتي يمكن أن تنقل أيضًا حالة معلومات الصمام إلى المضيف. وبالمثل ، في الماضي ، يمكن إرسال متغيرات العملية فقط إلى الكمبيوتر المراقبة. الآن ، يمكن أيضًا استلام معلومات مثل إعدادات التكوين.

3. يتم إرسال كمية كبيرة من المعلومات. لا يمكن للأجهزة التناظرية والمنفصلة التقليدية التواصل إلا في طريق متغير العملية الفردية - لذلك من الصعب إيجاد طريقة بسيطة لتحديد ما إذا كانت المعلومات المنقولة صالحة. لا يمكن لاستخدام HART الحصول على فهرس العملية فحسب ، ولكن أيضًا الحصول على أنواع أخرى من المعلومات. يتضمن كل جهاز HART 35-40 عناصر المعلومات القياسية ، مثل حالة الجهاز ، إنذار التشخيص ، متغير العملية ، الوحدة ، تيار الحلقة ، نطاق النسبة المئوية ، الشركة المصنعة وعلامة المعدات. تتضمن المعلومات الأخرى أيضًا: استفسارات الكمبيوتر المضيف جهاز HART رقميًا ويبلغ ما إذا كان الجهاز قد تم تعيينه بشكل صحيح وما إذا كان يعمل بشكل طبيعي. يمكن لهذه الوظيفة القضاء على معظم أعمال التفتيش اليومية وتساعد على العثور على أخطاء العملية قبل أن تؤدي إلى مشاكل كبيرة.

4. دعم المعالجة متعددة المتغيرات. في وضع الاتصال الرقمي ، يمكن لزوج من الكابلات التعامل مع متغيرات متعددة. على سبيل المثال ، يمكن لمرسل المعالجة معالجة المدخلات من أجهزة استشعار متعددة. يمكن معالجة أربعة متغيرات العملية في رسالة واحدة. في أي أداة حقل ، يدعم بروتوكول HART 256 متغير عملية.

5. إدارة المؤسسة. عند استخدام HART ، لا يخضع المستخدمون لمورد محدد أو محلي \"Standard \". وذلك لأن تقنية هارت لا تنتمي إلى شركة ، ولا يتم التحكم فيها بواسطة كيان وطني أو قياسي. في الواقع ، تتم إدارة التكنولوجيا من قبل مؤسسة Hart Communications غير المقيدة.

6. يستخدم على نطاق واسع في صناعة العمليات ، هارت هو بروتوكول يستخدم على نطاق واسع في العالم. يمكن الحصول على ما يقرب من مئات المنتجات باستخدام تقنية HART من مختلف الموردين. تعني المجموعة الكاملة من المنتجات أن منتجات HART يمكنها تلبية احتياجات جميع تطبيقات العملية تقريبًا ، ويمكن اختيار التطبيق الأنسب من تجار متعددين.

7. قابلية التشغيل البيني الكاملة الكاملة تعني أن المنتجات المتوافقة مع المنتجات والأنظمة الرئيسية من أي بائع يمكن أن تعمل معًا. متوافقة مع أجهزة HART ، تستخدم بعض الأنظمة الرئيسية إرشادات موحدة ، وتستخدم الأنظمة الإضافية وصف الجهاز لفهم جميع معلومات HART.