هارت Hart چیست؟
امروزه انواع مختلفی از دستگاه های میدان هوشمند به عنوان بخشی از سیستم های اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.نظارت بر هر دستگاه نصب شده در یک کارخانه برای یک مهندس یا مقامات صحرایی دشوار خواهد بود. این نوع نظارت معمولاً با استفاده از دستگاه‌های هوشمند انجام می‌شود که امکان انتقال داده‌ها را بین دستگاه‌های مختلف متصل در داخل و خارج از کارخانه به سیستم مانیتورینگ اصلی فراهم می‌کند. داده ها برای ساده سازی اتوماسیون کارخانه و کنترل فرآیند استفاده می شود. برای چندین سال، ارتباط داده ها از طریق فرستنده های حلقه 4-20 میلی آمپر انجام می شد.
داده ها در یک سیستم حلقه دو سیم به جریان 4-20 میلی آمپر تبدیل شد. نقطه ضعف اصلی این سیستم این است که می تواند تنها یک متغیر فرآیند را در هر زمان نظارت کند. اینجاست که دستگاه های هوشمند دارای هارت HART مانند فرستنده های HART می توانند تفاوت ایجاد کنند. امروزه پروتکل HART به یک استاندارد صنعتی برای اتوماسیون صنعتی تبدیل شده است.
این پست پروتکل HART، عملکرد، مزایا و هر چیز دیگری را که می خواهید در مورد آن بدانید، تجزیه و تحلیل می کند.
HART (Highway Addressable Remote Transducer) یک پروتکل ارتباطی است که برای برنامه های اندازه گیری و کنترل فرآیندهای صنعتی طراحی شده است. این پروتکل هیبریدی نامیده می شود زیرا ارتباطات آنالوگ و دیجیتال را ترکیب می کند.
این می تواند یک متغیر را با استفاده از یک سیگنال آنالوگ 4-20 میلی آمپر ارتباط برقرار کند، در حالی که اطلاعات اضافه شده را روی یک سیگنال دیجیتال نیز مخابره می کند.
اطلاعات دیجیتال توسط یک مدولاسیون سطح پایین که بر روی حلقه جریان استاندارد 4 تا 20 میلی آمپر قرار گرفته است حمل می شود. سیگنال دیجیتال بر خواندن آنالوگ تأثیر نمی گذارد زیرا با تکنیک های فیلتر استاندارد از سیگنال آنالوگ حذف می شود.
توانایی حمل این اطلاعات دیجیتالی اضافه شده مبنایی برای مزایای کلیدی هارت HART است.
هارت به زبان ساده تر
پروتکل هارت یک ابزار ارتباطی است که بتواند با سیستم ها سیم کشی آنالگو 4-20 میلی آمپر ارتباط برقرار کند. و همچنین امکان کالیبره کردن تجهیزات را نیز فراهم می کند.
با استفاده از سیگنال آنالوگ، اطلاعات فقط یک راه ارسال می شود، یا از دستگاه به میزبان (ورودی ها) یا از میزبان به دستگاه (خروجی ها). از سوی دیگر، اطلاعات دیجیتال می توانند با استفاده از سیگنال ارتباطات دیجیتال HART در هر دو جهت حرکت کنند.
این راه را برای ابزاری باز می کند که به طور سنتی فقط اطلاعات سیگنال کنترلی را از یک میزبان دریافت می کند – برای مثال یک کنترل کننده ولو- همچنین اطلاعات میزبان را در مورد آنچه در شیر اتفاق می افتد ارسال کند.
به طور مشابه، فرستنده ای که به طور سنتی فقط یک متغیر فرآیند را به میزبان می فرستد، اکنون می تواند اطلاعاتی مانند تنظیمات پیکربندی را نیز دریافت کند.
با HART، هیچ خطری برای قفل شدن وجود ندارد. لازم به ذکر است که فناوری HART متعلق به یک شرکت خاص نیست و توسط یک کشور یا سازمان استاندارد تنظیم نمی شود. در عوض، این فناوری توسط بنیاد مستقل ارتباطات HART مدیریت می شود.
حالت های پروتکل ارتباطی HART چیست؟
دستگاه های دارای HART را می توان در هر یک از این دو پیکربندی شبکه کار کرد:
- نقطه به نقطه
در این پیکربندی، سیگنال سنتی 4-20 میلی آمپر برای تعریف یک متغیر استفاده می شود، در حالی که سایر متغیرهای فرآیند مهم از طریق سیگنال های دیجیتال از طریق پروتکل HART ارتباط برقرار می کنند.
به این ترتیب، سیگنال دیجیتال HART دسترسی به متغیرهای ثانویه و همچنین داده های مهم مربوط به راه اندازی، تعمیر و نگهداری و تشخیص و غیره را ارائه می دهد.
پروتکل هارت HART می تواند تا دو مستر اصلی و ثانویه را پشتیبانی کند. مستر اصلی می تواند کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC)، سیستم های کنترل توزیع شده (DCS) و یک کامپیوتر شخصی (PC) باشد.
مسترهای ثانویه می توانند هر رایانه شخصی یا ترمینال دستی باشند. فرستنده‌ها، کنترل‌کننده‌ها و محرک‌ها، چند دستگاه slave هستند که معمولاً به اصلی یا ثانویه اصلی متصل می‌شوند. دستگاه های اصلی اولیه و ثانویه در عملکرد یکدیگر دخالت نمی کنند.
- چند تایی
این یک حالت ارتباطی انفجاری است که در آن تنها از یک دستگاه برده برای پخش پیام پاسخ HART استفاده می شود.
این حالت ارتباط هارت HART تنها از یک جفت سیم استفاده می کند. در صورت امکان منبع تغذیه کمکی و موانع ایمنی نیز ممکن است اضافه شود. همه متغیرهای فرآیند به صورت دیجیتالی منتقل می شوند. همه دستگاه‌های میدانی در این حالت دارای آدرس‌های نظرسنجی >0 هستند. جریان در 4-20 میلی آمپر ثابت است.
مزایای استفاده از پروتکل HART برای اتوماسیون صنعتی چیست؟
دستگاه‌های دارای هارت HART به کاربران اجازه می‌دهند:
- از داده های دستگاه برای بهینه سازی قابلیت های عملیاتی آنها بهترین استفاده را ببرید.
- با شناسایی مشکلات احتمالی قبل از وقوع، زمان های خرابی ناشی از خرابی تجهیزات را به حداقل برسانید.
- کاهش هزینه های نگهداری دستگاه و موجودی.
- زمان انتظار بین شناسایی مشکل و حل مشکل را کاهش دهید.
- بهبود سطح یکپارچگی SIL/ایمنی از طریق تشخیص پیشرفته.
- برای اهداف انطباق، نگهداری سوابق را به صورت خودکار انجام دهید.
به دلیل محبوبیت روزافزون، این پروتکل از زمان معرفی چندین بار به روز شده است. اغلب به گونه ای به روز می شود که از سازگاری عقب اطمینان حاصل شود.
همانطور که قبلاً گفته شد، ترانسمیتر های دارای HART، به ویژه ترانسمیترهای فشار HART به طور گسترده در صنایع مختلف برای اندازه گیری فشار استفاده می شوند.
فرستنده های فشار برای دستیابی به عملکرد مورد نظر بر روی ارتباط دهنده HART پیکربندی شده اند. Rosemount و Foxboro دو برند برجسته هستند که فرستنده فشار HART را ارائه می دهند. می توانید آنها را با تامین کنندگان قابل اعتمادی مانند The Transmitter Shop پیدا کنید. این شرکت یکی از بزرگترین انتخاب‌های فرستنده‌های Rosemount بازسازی‌شده و جدید مازاد HART مانند Rosemount 3051c، Rosemount 3051t، و Rosemount 333 HART Tri-Loop مبدل سیگنال و همچنین چندین فرستنده دیگر فاکسبورو با پروتکل HART و سایر پروتکل‌های ارتباطی را ارائه می‌کند.
فلومتر آب چیست و چگونه کار می کند؟ و چگونه یک فلومتر انتخاب کنیم؟
