HART現(xiàn)場總線 - 泓格HART系統(tǒng)整合解決方案
HART協(xié)議 (全名Highway Addressable Remote Transducer, 高速可尋址遠(yuǎn)程傳感器),用于現(xiàn)場智慧儀表和控制端間的一種全球標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議,該協(xié)議目前向所有用戶免費(fèi)開放,注冊商標(biāo)和版權(quán)為HART通訊基金會(HCF)所有。HART協(xié)議采用基于Bell202標(biāo)準(zhǔn)的FSK頻移鍵控信號,在4mA~20mA信號上迭加幅度為0.5mA的數(shù)字信號來進(jìn)行雙向數(shù)字通訊,通訊傳輸鮑率為1200 bps,數(shù)字信號用兩個頻率表示:1200Hz 代表邏輯’1’,2200Hz 代表邏輯’0’,如下圖所示,是同時具有模擬量和數(shù)字量兩種信號的傳輸功能,因此用戶可獲得更多現(xiàn)場儀表信息 (如:組態(tài)、診斷、校準(zhǔn)和維護(hù)等各種信息),在經(jīng)過近20年的發(fā)展,HART協(xié)議技術(shù)在國外已經(jīng)十分成熟,并已成為全球智能儀表的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),目前已實際應(yīng)用在各種大型工控環(huán)境,如:匈牙利的多瑙河煉油廠、美國大型的熱電聯(lián)產(chǎn)廠、日本鹿島的三菱化學(xué)工廠、委內(nèi)瑞拉的大型油田、阿普爾頓造紙廠等。
泓格科技在HART總線領(lǐng)域上已深耕多年,目前已開發(fā)多種HART相關(guān)功能產(chǎn)品,包含各種轉(zhuǎn)換器/網(wǎng)關(guān)/IO模塊等,因此,通過選擇適當(dāng)?shù)你馠ART總線產(chǎn)品,用戶可輕松管理、整合HART總線設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換及傳遞。
(1) HART信號轉(zhuǎn)換器(Converter):
能在多種信號傳輸接口(如: COM、USB、Ethernet)之間,擔(dān)任HART實體總線的溝通連接角色,是建立復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時的重要基礎(chǔ)單元,此外,泓格也提供HART轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器,可通過光纖延長HART通訊距離,及HART轉(zhuǎn)模擬量信號轉(zhuǎn)換器,將HART數(shù)字量信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成模擬電流輸出,并同時具備HART通訊監(jiān)視功能,在緊急狀態(tài) 發(fā)生時,自動觸發(fā)模塊內(nèi)建繼電器來啟動或關(guān)閉設(shè)備運(yùn)作,降低災(zāi)害發(fā)生。
(2) HART協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)(網(wǎng)關(guān)):
可快速整合HART設(shè)備至不同通訊協(xié)議(如: Modbus、PROFIBUS)的控制網(wǎng)絡(luò)。
(3) HART I/O模塊:
可用來同時存取HART設(shè)備的模擬量及數(shù)字量信息,輕易完成HART總線控制系統(tǒng)。
泓格HART轉(zhuǎn)換器系列產(chǎn)品:
泓格HART轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品應(yīng)用: (1)免費(fèi)軟件工具 : (HC_Tool) 通過泓格所提供的HART轉(zhuǎn)換器免費(fèi)軟件工具(HC_Tool),用戶可執(zhí)行掃描功能,來得知目前HART網(wǎng)絡(luò)上的HART儀表數(shù)量,并能針對每個HART儀表進(jìn)行信息存取及參數(shù)設(shè)定,來達(dá)成HART設(shè)備快速檢修/維護(hù)的目的,也支持HART封包記錄及解析功能。
(2)整合HART OPC Server : HART基金會(簡稱HCF),其網(wǎng)站提供HART OPC Server (30天試用版),通過HART OPC Server,使用者可輕易地將HART設(shè)備信息,與應(yīng)用程序作整合,如圖控軟件(InduSoft)。
(3)支持FDT (Field Device Tool) 軟件工具 :
FDT (Field Device Tool, 現(xiàn)場設(shè)備工具) 是一個將控制系統(tǒng)端及現(xiàn)場設(shè)備端間的通訊及組態(tài)數(shù)據(jù)交換接口標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)規(guī)范,目前ABB、E H、Siemens和YOKOGAWA等近百家廠商都提供支持FDT技術(shù)的設(shè)備產(chǎn)品,因此FDT所支持的設(shè)備支持互操作性功能,讓任何設(shè)備,不論它的供貨商,設(shè)備類型和通信協(xié)議,都能通過標(biāo)準(zhǔn)化FDT技術(shù)來進(jìn)行組態(tài),操作和維護(hù),而泓格所提供的HART轉(zhuǎn)換器(包含I-7547 / I-7567 / I-7570)均支持FDT軟件工具,因此用戶可輕松地快速構(gòu)建HART實時的監(jiān)控及組態(tài)系統(tǒng)。
泓格HART 網(wǎng)關(guān)系列產(chǎn)品:
泓格HART 網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用:
(1)免費(fèi)軟件工具 : (HG_Tool / PH_Tool)
通過泓格所提供的HART網(wǎng)關(guān)免費(fèi)軟件工具,用戶可快速地將HART儀表信息,自動對應(yīng)至Modbus地址,并將配置文件存盤,加載至其它網(wǎng)關(guān)模塊,快速完成大量配置,同時也提供HART通訊狀態(tài)故障檢測功能,確保整體HART網(wǎng)絡(luò)通訊正常,簡易操作三步驟完成HART信息整合。 (1) 加入HART設(shè)備至HART網(wǎng)關(guān)模塊 (如: HRT-710)。
(2) 確定HRT-710模塊已正確讀取到HART設(shè)備數(shù)據(jù)。
(3) 由Modbus通訊讀取HART設(shè)備CMD 3數(shù)據(jù)。
(2)廢水處理應(yīng)用案例 : (采用E H之HART流量計) [1] 原始系統(tǒng): 由下方PC主機(jī)采用FDT軟件,進(jìn)行HART儀表信息讀取及參數(shù)設(shè)定。 [2] 擴(kuò)充功能: 加入HRT-710將原本HART信息,通過Modbus通訊整合至上方圖形監(jiān)控軟件。
(3)整合RS-232硬件接口的HART通訊設(shè)備 : (MCU900) 需求: 此MCU900的HART設(shè)備,硬件接口為RS-232,而軟件通訊協(xié)議為HART協(xié)議,使用者想通過Modbus來整合設(shè)備信息至SCADA系統(tǒng)。 解法: 采用以下硬件架構(gòu),即可達(dá)成。 [1] 先使用I-7570將MCU900設(shè)備的RS-232接口轉(zhuǎn)成HART接口。 [2] 再使用HRT-710或HRT-711將HART通訊協(xié)議,轉(zhuǎn)成MB/RTU或MB/TCP通訊協(xié)議。 [3] SCADA端即可通過Modbus通訊,來整合MCU900設(shè)備數(shù)據(jù)至SCADA監(jiān)控系統(tǒng)。
泓格 HART I/O 系列產(chǎn)品:
泓格HART I/O產(chǎn)品應(yīng)用: (1)瓦斯天然氣管線壓力檢測系統(tǒng): 一般瓦斯天然氣輸送至用戶過程中,須經(jīng)由長途輸氣管線來運(yùn)輸,而管線內(nèi)的壓力會由高壓降成中壓,再降成低壓,最后再輸送至用戶家庭,因此在如此長途的輸送過程中,若管線有所破裂而無法得知,將會造成瓦斯公司極大損失,甚至更嚴(yán)重的會導(dǎo)致公安意外發(fā)生,所以嚴(yán)格控管瓦斯運(yùn)輸管線的壓力即為瓦斯公司最重要的任務(wù),該公司使用HART總線壓力計來達(dá)成穩(wěn)定測量及設(shè)備易維護(hù)的方式來實現(xiàn),并采用泓格XPAC-8000控制器搭配I-87H17W的8通道HART AI模塊來快速采集多臺HART壓力計信息,并通過網(wǎng)絡(luò)方式回傳至控制中心,來達(dá)到所有輸送管線壓力集中監(jiān)控的目的。
泓格HART總線產(chǎn)品整體應(yīng)用架構(gòu): 由下列圖表,用戶可了解HART總線的應(yīng)用架構(gòu),并清楚泓格HART模塊在HART通訊網(wǎng)絡(luò)中所扮演的角色。
更多HART資源: 泓格科技的HART網(wǎng)頁,提供HART總線介紹及完整的HART產(chǎn)品信息,用戶能在各種HART產(chǎn)品網(wǎng)頁上找到更詳細(xì)的信息,如產(chǎn)品規(guī)格、型錄、操作手冊等等,請參考以下連接: http://www.icpdas.com/products/Remote_IO/can_bus/hart_series.htm
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