Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Өнеркәсіптік автоматтандыру протоколы
Industrial automation protocol
HART байланыс протоколы (Highway Addressable Remote Transducer) – гибридті аналогтық+цифрлық өнеркәсіптік автоматтандырудың ашық протоколы. Оның ең маңызды артықшылығы – ол 4–20 мА аналогтық аспаптар тогының тізбегі арқылы байланыс орната алады, аналогтық жүйелер ғана қолданатын сымдар жұбын пайдаланады. HART процестер мен аспаптар жүйелерінде кеңінен қолданылады, кішкентай автоматтандырудан бастап күрделі өнеркәсіптік қолданыстарға дейін. HART OSI моделінде 7-қабат, яғни қолданба қабаты болып табылады. 3–6 қабаттар қолданылмайды. 4–20 мА арқылы жіберілгенде, 1-қабат үшін Bell 202 стандарты қолданылады. Бірақ ол көбінесе RS485 немесе RS232 форматына түрлендіріледі. Emerson компаниясының мәліметінше, әлем бойынша 4–20 мА жүйелерінің кең таралғандығына байланысты HART протоколы бүгінгі таңда ең танымал өнеркәсіптік протоколдардың бірі. HART протоколы 4–20 мА сигналдарын пайдалануды жалғастырғысы келген, бірақ сонымен бірге "ақылды" протоколды енгізуді көздеген пайдаланушылар үшін тиімді көшу протоколы болды.
The HART Communication Protocol (Highway Addressable Remote Transducer) is a hybrid analog+digital industrial automation open protocol. Its most notable advantage is that it can communicate over legacy 4–20 mA analog instrumentation current loops, sharing the pair of wires used by the analog only host systems. HART is widely used in process and instrumentation systems ranging from small automation applications up to highly sophisticated industrial applications. HART is a in the OSI model a Layer 7, Application. Layers 3–6 are not used. When sent over 4–20 mA it uses a Bell 202 for layer 1. But it is often converted to RS485 or RS232. According to Emerson, due to the huge installation base of 4–20 mA systems throughout the world, the HART Protocol is one of the most popular industrial protocols today. HART protocol has made a good transition protocol for users who wished to use the legacy 4–20 mA signals, but wanted to implement a "smart" protocol.
Тарих
Протокол Rosemount Inc. компаниясымен әзірленді, ол 1980-ші жылдардың ортасында Bell 202 ерте байланыс стандарты негізінде, олардың интеллектуалды далалық құралдары үшін жекеменшік цифрлық байланыс протоколы ретінде құрылды. Көп ұзамай ол HART протоколына дамыды, ал 1986 жылы ашық протокол ретінде жарияланды. Осы уақыттан бері протоколдың мүмкіндіктері спецификацияға енгізілген кезекті өзгерістер арқылы жақсартылып келеді.
The protocol was developed by Rosemount Inc., built off the Bell 202 early communications standard in the mid 1980s as a proprietary digital communication protocol for their smart field instruments. Soon it evolved into HART and in 1986 it was made an open protocol. Since then, the capabilities of the protocol have been enhanced by successive revisions to the specification.
Режимдер
HART құралдарының екі негізгі жұмыс режимі бар: нүктеден нүктеге (аналогтық / сандық) режим және көп нүктелі режим.
There are two main operational modes of HART instruments: point to point (analog/digital) mode, and multi drop mode.
Нысаннан нұсқа
Нүктеден нүктеге режимде цифрлық сигналдар 4–20 мА ток циклына қосылады. 4–20 мА тогы және цифрлық сигнал екеуі де басқарушы мен өлшеу құралы немесе соңғы басқару элементі арасындағы қолданылатын сигнализация протоколдары болып табылады. Құралдың сұрау адресі "0" деп қойылады. Әрбір құрал кабелінің сигналдық жұбына тек бір құралды қосуға болады. Әдетте пайдаланушы белгілейтін бір сигнал 4–20 мА сигналы ретінде тағайындалады. Басқа сигналдар 4–20 мА сигналының үстінен цифрлық түрде жіберіледі. Мысалы, қысым 4–20 мА ретінде, қысым диапазонын көрсететіндей жіберілуі мүмкін, ал температура сол сымдар арқылы цифрлық түрде жіберілуі мүмкін. Нүктеден нүктеге режимде HART протоколының цифрлық бөлігін цифрлық ток циклы интерфейсі деп қарастыруға болады.
In point to point mode the digital signals are overlaid on the 4–20 mA loop current. Both the 4–20 mA current and the digital signal are valid signalling protocols between the controller and measuring instrument or final control element. The polling address of the instrument is set to "0". Only one instrument can be put on each instrument cable signal pair. One signal, generally specified by the user, is specified to be the 4–20 mA signal. Other signals are sent digitally on top of the 4–20 mA signal. For example, pressure can be sent as 4–20 mA, representing a range of pressures, and temperature can be sent digitally over the same wires. In point to point mode, the digital part of the HART protocol can be seen as a kind of digital current loop interface.
Көп тамшы
Көп құлау режимінде аналогтық циклдің тогы 4 мА-ге бекітіледі және сигнал циклында бірнеше құралды қолдануға болады. HART нұсқаларының 3-тен 5-ке дейінгілері құралдардың сұрау мекенжайларын 1–15 диапазонында болуға мүмкіндік берді. HART 6 нұсқасы 1-ден 63-қа дейінгі мекенжайларды, ал HART 7 нұсқасы 0-ден 63-қа дейінгі мекенжайларды қолдайды. Әрбір құралдың өзгеше мекенжайы болуы керек.
In multi drop mode the analog loop current is fixed at 4 mA and it is possible to have more than one instrument on a signal loop. HART revisions 3 through 5 allowed polling addresses of the instruments to be in the range 1–15. HART revision 6 allowed addresses 1 to 63; HART revision 7 allows addresses 0 to 63. Each instrument must have a unique address.
Мекенжайы
HART схемаларының бірінде іске асырылған түнгі мекенжайды анықтайды. Алғашқы адрестеу схемасы құрылғы мекенжайын көрсету үшін тек төрт бит қолданды, бұл құрылғылар санын, бас құрылғыны қоса алғанда, 16-ға дейін шектеді. Жаңа схема құрылғы мекенжайын көрсету үшін 38 бит пайдаланады. Бұл мекенжай құрылғыдан 0 немесе 11 командаларын қолдану арқылы сұралады.
Specifies the destination address as implemented in one of the HART schemes. The original addressing scheme used only four bits to specify the device address, which limited the number of devices to 16 including the master. The newer scheme utilizes 38 bits to specify the device address. This address is requested from the device using either Command 0, or Command 11.
Командалық
Бұл орындалатын команданы білдіретін бір байттық сандық мән. 0 және 11 командалары құрылғы нөмірін сұрауға арналған.
This is a one byte numerical value representing which command is to be executed. Command 0 and Command 11 are used to request the device number.
Дерек байттарының саны
Келесі байланыс деректерінің байттарының санын көрсетеді.
Specifies the number of communication data bytes to follow.
Мәртебе
Күй өрісі бас құрылғы үшін жоқ, бағынышты құрылғы үшін екі байтты құрайды. Бұл өріс бағынышты құрылғы тапсырманы аяқтағанын және қазіргі денсаулық жағдайын бас құрылғыға хабарлау үшін қолданылады.
The status field is absent for the master and is two bytes for the slave. This field is used by the slave to inform the master whether it completed the task and what its current health status is.
Деректер
Бұл өрістегі деректер орындалатын командаға қарай өзгереді.
Data contained in this field depends on the command to be executed.
Тексеру сомасы
Тексеру сомасы бастапқы байттан бастап деректер өрісінің соңғы байтымен аяқталатын, осы байттарды қоса алғанда, барлық байттардың XOR нәтижесінен құралады.
Checksum is composed of an XOR of all the bytes starting from the start byte and ending with the last byte of the data field, including those bytes.
Өндірушінің коды
HART конвенциясына қатысатын әрбір өндірушіге бірегей идентификациялық нөмір тағайындалады. Бұл нөмір, құрылғыға алғаш қосылғанда қолданылатын негізгі құрылғыны анықтау командасының құрамында жіберіледі.
Each manufacturer that participates in the HART convention is assigned an identification number. This number is communicated as part of the basic device identification command used when first connecting to a device.