工業儀器儀表一般的信號傳輸有模擬信號如電流(4~20mA等),電壓(0-5V等),總線協議傳輸的如RS485,modbus,profibus,CAN,HART等。
目前,現場總線已經成為過程控制領域的熱點,代表著過程儀表發展的方向。隨著現場總線國際標準的完成,現場總線產品以其完善的功能和突出的特點必將為市場所接受,現場總線溫度變送器取代傳統的溫度變送器已成必然。HART協議作為模擬到現場總線的過渡協議,以其獨有的特點和運用優勢,在當今的現場智能儀表中佔有較大的份額。HART 協議智能溫度變送器的研究開發具有現實的意義。
方法/步驟
HART協議概述
HART協議,即Highway Addressable Remote Transducer Protocol,可尋址遠程傳感器高速公路的簡稱,其定義一句話概括是在4~20mA的模擬信號上疊加FSK數字信號,可以傳輸模擬和數字兩種信號。
HART協議使用Be11202頻移鍵控標準,在4~20mA基礎上疊加低電平的數字信號。數字FSK信號相位連續,這樣就不會影響4~20mA的模擬信號。也就是說,數字FSK信號的平均值為0。圖中的邏輯“1”由1200 Hz頻率代表,邏輯“0”由2200 Hz代表,信息傳輸速率是1200波特率。
HART通訊接線方法。
帶有HART通訊功能的現場儀表,若需要和主機通訊,需要連接HART調試器來完成。
市場上USB接口,RS232接口等HART調試器都已有之。如圖所示HART調試器。
現場儀表與主機進行HART通訊包括上位機HART通訊軟件,HART轉換器,現場儀表,電源等設備。
根據通訊原理,HART通訊的信號是從4~20mA傳輸線上取得,接線方法有以下兩種。總圖表示如圖。
第一種連接方法,在電源線上串聯一負載電阻RL,取值範圍250~1000Ω之間,一般取250Ω即可,將HART 接到電阻兩端,取得通訊信號。
第二種方法,在電源線上接負載電阻RL,大小如上。在變送器兩端接HART,取得通訊信號。
總結:不論哪種方法,獲得HART通訊信號都在電源線上,需要串聯一負載電阻,電阻大小根據調試時選擇合適的阻值。