新品上市|HART系列智能變送器

HART-5000 Series系列智能變送器正式面世

引 言

HART(Highway Addressable Remote Transducer) 是美國Rosement公司1985年推出的一個可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議，目前世界有上百家公司支持、使用這一協(xié)議，并于1993年成立了HART 通信基金會 。

該協(xié)議是目前全球應用廣泛的協(xié)議之一，其特點是具有與現(xiàn)場總線相類似的體系結(jié)構(gòu)，既具有數(shù)字通信，又兼容現(xiàn)存的模擬系統(tǒng)，被認為是模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中的過渡產(chǎn)品，在當前過渡時期有較強的市場競爭力。

鑒于目前國際市場上HART協(xié)議在分析儀表領(lǐng)域中應用得比較少，我們開發(fā)出了HART-5000 Series系列智能變送器。

HART概述

HART是一種用于現(xiàn)場智能儀表和控制室設備之間的通信協(xié)議。HART協(xié)議是在4～20mA模擬信號上疊加FSK(移頻鍵控)數(shù)字信號，使模擬信號和數(shù)字信號同時傳輸，而不相互干擾。支持點對點、主從應答、多點廣播模式，能實現(xiàn)總線供電。

HART協(xié)議參照“ISO/OSI"的模型標準，簡化并引用其中的三層(物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層)制定而成。

物理層規(guī)定了HART通信采用基于Bell202通信標準的FSK技術(shù)。它在直流的模擬信號上疊加幅度為0.5mA的正弦調(diào)制波，用1200Hz代表邏輯“1"，2200Hz代表邏輯“0"，如圖1所示。

圖1 HART數(shù)字通信信號

由于正弦信號的平均值為0，所以HART通信不會影響直流模擬信號的傳輸。HART通信的速度為1200波特率，傳輸介質(zhì)可為多數(shù)現(xiàn)有電纜，但最好是采用帶屏蔽的直徑大于0.51mm的電纜。

數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)定了通信數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)：每個字符由11位組成，其中包括1個字節(jié)的起始位，8個字節(jié)的數(shù)據(jù)位，1個字節(jié)的奇偶校驗位，1個字節(jié)的停止位。不僅每個字節(jié)有奇偶校驗，1個完整的HART數(shù)據(jù)也用1個字節(jié)進行縱向校驗。

HART數(shù)據(jù)格式如圖2所示。由于數(shù)據(jù)的有無與長短并不恒定，所以HART數(shù)據(jù)的長度也是不一樣的，最長的可包括25個字節(jié)。

圖2 HART數(shù)據(jù)格式

SD——幀前定界碼

AD——地址(源地址和目的地址)

CD——HART命令

BC——字節(jié)數(shù)

狀態(tài)——變送器通信狀態(tài)

CH——校驗字節(jié)

應用層規(guī)定了HART命令，智能設備從這些命令中辨識對方信息的意義。這些命令分為3類，第1類為通用命令，適用于所有符合HART協(xié)議的產(chǎn)品，如讀取制造廠及產(chǎn)品型號、過程變量及單位、讀電流百分比輸出等。第2類是普通應用命令，適用于大部分符合HART協(xié)議的產(chǎn)品，但不同公司的產(chǎn)品可能略有不同。它用于常用的操作，如寫過程變量單位、標定、寫阻尼時間常數(shù)等。第3類命令為特殊命令，它是針對每種產(chǎn)品的特殊性而設立的，不能互相兼容。

HART-5000 Series控制器的應用

本公司現(xiàn)有模擬電極和數(shù)字電極均可與其自由匹配，可測量包括電導率、pH、ORP、溶解氧、余氯、濁度、懸浮物、污泥界面、色度、硬度、氯離子、COD、氨氮、總磷、總氮、硝氮、水中油、酸堿濃度、液位。明渠等參數(shù)；

通過對HART儀表的應用，可以為現(xiàn)代化的工廠帶來各種實際的效益。