Поддержка HART означает наличие в памяти модуля специальной области, в которую можно записать команду HART-запроса, формируемую в коде ПЛК, а также способность токового модуля отправлять и принимать цифровые телеграммы поверх сигнала 4..20 мА. Для реализации обмена данными с датчиком по HART в программе можно использовать библиотечные блоки CODESYS.
Для подключения интеллектуальных датчиков с выходом 4–20 мА в системах ввода-вывода CREVIS поддержка HART реализована в двух модулях: GT-5914 серии G и M5914 серии M. Они измеряют токовый сигнал и одновременно обмениваются с прибором цифровыми данными по протоколу HART. Полученная информация через контроллер или сетевой адаптер передается в ПЛК и систему диспетчеризации.
Оба модуля имеют четыре аналоговых входа, 16-битный АЦП и поддерживают HART версии 5. На каждый канал можно подключить одно HART-устройство.
Что дает поддержка протокола HART
HART (Highway Addressable Remote Transducer) дополняет стандартную токовую петлю 4–20 мА цифровым каналом связи. Основной измеряемый параметр по-прежнему передается величиной тока, а цифровой сигнал накладывается на него и не влияет на результат измерения. Поэтому для HART-обмена можно использовать ту же пару проводов, которая соединяет датчик с модулем аналогового ввода.
Помимо основной величины, по HART можно получить дополнительные измеряемые параметры, единицы измерения, значение тока и процент от диапазона, идентификатор и тег прибора, границы измерения и диагностические сообщения. Модули также определяют обрыв линии при токе менее 3,5 мА и короткое замыкание при токе более 22 мА. Состояние HART-обмена по каждому каналу отображается отдельным светодиодным индикатором.
Где применяются модули HART
GT-5914 и M5914 применяются с датчиками давления, температуры, расхода и уровня, газоанализаторами и другими измерительными приборами с выходом 4–20 мА + HART. Цифровые данные помогают контролировать состояние приборов, находить ошибки связи и получать в ПЛК больше информации, чем при использовании обычного аналогового входа.
HART особенно удобен при модернизации действующих систем автоматизации: существующую линию 4–20 мА можно сохранить, добавив к ней передачу параметров и диагностики без прокладки отдельного кабеля связи.
Сравнение модулей GT-5914 и M5914
| Характеристика | GT-5914 | M5914 |
|---|---|---|
| Серия | G | M |
| Количество аналоговых входов | 4 | 4 |
| Входной сигнал | 4–20 мА | 4–20 мА |
| Версия HART | HART 5 | HART 5 |
| Разрешение АЦП | 16 бит | 16 бит |
| Разрешение для диапазона 4–20 мА | 0,49 мкА/бит | 0,49 мкА/бит |
| Количество HART-устройств на канал | 1 | 1 |
| Время преобразования | 30 мс для всех каналов | 30 мс для всех каналов |
| Тип подключения | 2-проводное, несимметричное | 2-проводное, несимметричное |
| Тип разъема | Съемный клеммный блок RTB 18 | Съемный клеммный блок RTB 18 |
| Горячая замена | Не поддерживается | Поддерживается |
| Рабочая температура | От −40 до +70 °C | От −25 до +60 °C |
По характеристикам аналоговых входов и возможностям HART модели практически одинаковы. GT-5914 предназначен для системы ввода-вывода серии G. M5914 устанавливается в систему серии M и поддерживает горячую замену, поэтому его можно заменить без полного отключения станции ввода-вывода.
Для получения цифровых данных поддержку HART должен иметь не только модуль, но и подключенный датчик. Чтение требуемых параметров также необходимо предусмотреть в программе ПЛК или системе верхнего уровня.