Аппаратные средства и программное обеспечение систем промышленной автоматизации. Данилушкин И.А. - 102 стр.

UptoLike

Составители: 

ческих величин (давления, объёма, температуры и т.д.) предлагается множество
приборов с токовым выходом 4–20 мА. Достоинством данного стандарта является
простота его реализации, массовое использование в приборах и возможность по-
мехоустойчивой передачи аналогового сигнала на относительно большие рас-
стояния. Однако при создании нового поколения интеллектуальных приборов и
датчиков потребовалось наряду с передачей аналоговой информации передавать и
цифровые данные, соответствующие их новым расширенным функциональным
возможностям.
Перевод существующих АСУ ТП на новые датчики, использующие цифро-
вой обмен данными связан с закупками дорогостоящего оборудования и про-
граммного обеспечения. Кроме того, использование даже одного цифрового дат-
чика в системе, потребует отдельного цифрового контроллера и изменения всей
архитектуры АСУ ТП. Преимущество HART-протокола в том, что HART-
устройство можно ставить на место аналогового датчика и, не меняя всей систе-
мы, использовать цифровой обмен.
HART-протокол (Highway Addressable Remote Transducer – удалённый адре-
суемый приёмник) был разработан в середине 80-х годов американской компани-
ей Rosemount. В начале 90-х годов протокол был дополнен и стал открытым ком-
муникационным стандартом. Вначале он был нормирован только для применения
в режиме соединения «точка-точка», затем появилась возможность применять
протокол в режиме многоточечного соединения («multidrop»). Основные техниче-
ские параметры, определяемые стандартом на HART-протокол, представлены в
табл. 4.2. [39, 33].
Метод передачи данных
HART-протокол основан на методе передачи данных с помощью частотной
модуляции (Frequency Shift Keying, FSK – частотная манипуляция), в соответст-
вии с широко распространенным коммуникационным стандартом Bell 202. Циф-
ровая информация передаётся частотами 1200 Гцлогическая единица и
2200 Гцлогический нуль, которые накладываются на аналоговый токовый сиг-
нал (рис. 4.1). Частотно-модулированный сигнал является двухполярным
(
±0,5 мА) и при применении соответствующей фильтрации не влияет на основной
аналоговый сигнал 4–20 мА. Скорость передачи данных
для HART составляет
1,2 кбит/с. Каждое HART-устройство требует для цифровой передачи соответст-
вующего модема.
Благодаря наличию двух ведущих устройств каждое из них может быть гото-
во к передаче через 270 мс (время ожидания). Цикл обновления данных повторя-
ется 2-3 раза в секунду в режиме запрос/ответ и 3-4 раза в секунду в пакетном ре-
жиме. Несмотря на относительно большую длительность цикла, в большинстве
102