پروتکل هارت چیست؟
پروتکل هارت (HART) مخفف Highway Addressable Remote Transducer میباشد که از اساس استاندارد FSK) Frequency Shift Keying)
برای ارتباط استفاده می‌کند.
تاریخچه
شركت Rosemount-Fisher در سال 1984 پروتكل ارتباطی HART را به دنياي صنعت معرفي كرد. هدف اين پروتكل فراهم كردن امكان استفاده ی همزمان از فناوري هاي نوين ارتباط ديجيتال، دركنار سيگنال استاندارد 4-20 mA ميباشد. امروزه و پس از گذشت حدود 34 سال از تولد پروتكل HART ،اين پروتكل مورد حمايت و استفاده ی بسياري از توليدكنندگان تجهيزات ابزاردقيق و كنترلي در سرتاسر دنياست و به عنوان يك بستر ارتباطي كارآمد و مطمئن جايگاه وي‍ژه اي را در صنايع فرآيندي يافته است.
نحوه عملکرد
پروتکل هارت یک ارتباط دو طرفه دیجیتال تجهیزات هوشمند بدون اختلال در سیگنال های آنالوگ می باشد، که همزمان بر روی یک زوج سیم، هم سیگنال آنالوگ و هم سیگنال دیجیتال خود را توسط استاندارد FSK بر روی سیگنال آنالوگ مدولاسیون می کند. پارامترهای دیجیتال که معمولا کاربردهایی همچون پارامترهای فرایند، پیکربندی تجهیزات، پارامترهای کالیبراسیون و سیگنال های تشخیص خطا را دارند، به عنوان سیگنال دیجیتال ارسال میکنند.
سیگنال های دیجیتال مذکور اطلاعاتی از قبیل مشخصات تجهیزات، کالیبراسیون و خطاها را دربردارند، که ارسال این نوع اطلاعات توسط سیگنال آنالوگ 4-20 mA امکان پذیر نیست. البته بدیهی است تمامی دستگاه های مورد استفاده در اتوماسیون، فرآیند یک واحد صنعتی از قبیل ترانسمیترها، شیرهای کنترلی، رایانه ها، سامانه های کنترل DCS و PLC می توانند از این پروتکل برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده نمایند.
توپولوژی های شبکه در پروتکل HART
دستگاه هایی که در این پروتکل استفاده میشوند به دو صورت اتصال نقطه به نقطه و اتصال معمول چند انشعابی عمل میکنند.
اتصال نقطه به نقطه
در این نوع اتصال که ساده ترین نوع ارتباط میان گره ها (دستگاه ها) میباشد، تنها دو دستگاه میتوانند توسط واسط انتقال به طور مستقیم به یکدیگر متصل شوند. در این اتصال از سیگنال 4-20 mA ابتدایی تنها برای برقراری ارتباط با یک متغیر فرآیندی استفاده میشود در حالی که سایر متغیرهای فرآیند، پارامترهای پیکربندی فرآیند و نیز داده های مربوط به دستگاه های دیگر به صورت دیجیتال و با استفاده از سیگنال مدوله ی HART ارسال میشوند.
از سیگنال های آنالوگ 4-20 mA برای کنترل دسترسی به یک عملکرد نرمال نیز استفاده میشود به طوری که این سیگنال ها به هیچ وجه تحت تأثیر سیگنال های HART قرار نمیگیرند. سیگنال های ارتباطی HART که دیجیتال هستند امکان دسترسی به متغیرهای ثانویه و سایر داده ها را فراهم می کنند.
اتصال چند انشعابی
در هنگام پیاده سازی یک شبکه، گاه این نیاز وجود دارد که چندین دستگاه به هم متصل شوند. در این حالت از توپولوژی و روش اتصال چند انشعابی استفاده شده است. در این روش ارتباطی در پروتکل HART تنها یک جفت سیم مورد نیاز است و در صورت استفاده میتواند تا 16 دستگاه فیلد که منبع تغذیه ی اضطراری و Safety barriers را هم شامل میشود تحت پوشش قرار دهد. در این روش اتصال، تمام مقادیر فرآیند به صورت دیجیتال ارسال می شوند و آدرس Polling برای همه دستگاه ها بزرگتر از 0 است و کمترین جریان عبوری( به طور متعارف 4 mA ) به هر دستگاه اختصاص داده می شود. از این روش اتصال بیشتر در مواردی که هدف نصب و ایجاد کنترل نظارتی توزیع شده می باشد ) مثل خطوط لوله، ایستگاه های انتقال مواد، مخازن و انبارها) استفاده می شود.
برگرفته از مجله صنعتی صنعت هوشمند
