Реферат на тему Промышленная шина HART

Содержание:

Оглавление
Введение 3
1. Технические характеристики промышленной шины HART 4
2. Топология и основные принципы подключения 6
3. Сетевые модули и оборудование в сетях HART 9
4. Принципы формирования и обработки сообщений 15
5. Расчет токов и напряжений в сети HART 18
Заключение 20
Список использованной литературы 21

Введение:

Промышленная сеть — сеть передачи данных, связывающая различные датчики, исполнительные механизмы, промышленные контроллеры и используемая в промышленной автоматизации. Термин употребляется преимущественно в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП). Одной из наиболее перспективных технологий промышленных сетей на сегодняшний день является технология HART.
Протокол HART (Highway Addressable Remote Transducer) широко известен как промышленный стандарт для усовершенствования токовой петли 4…20 мА до цифровой коммуникации. Эта технология быстро распространяется, и в настоящее время все крупнейшие производители средств автоматизации поддерживают работу по данному протоколу. HART обеспечивает совместимость между аналоговым и цифровым сигналами, которые могут одновременно передаваться по одному и тому же проводу без взаимного влияния.
Промышленный протокол передачи данных HART) открывает возможности к проектированию и развертыванию промышленных сетей, связывающих различные сенсоры, исполнительные механизмы, промышленные контроллеры и системы промышленной автоматизации вроде АСУТП (автоматизированная система управления технологическими процессами).
Целью данной работы является изучение принципов работы промышленной шины HART. 

Заключение:

Заключение
Исходя из рассмотренного в работе материала, можно сделать вывод о том, что HART представляет собой промышленный протокол передачи данных в цифровой форме путем наложения на стандартный аналоговый сигнал 4-20 мА, что обеспечивает совместимость с большинством применяемого оборудования и дешевизну внедрения. Это позволяет передавать большее количество команд и получать данные от оборудования, расположенного на расстоянии без применения ретрансляторов. Широко используется в различных отраслях: преимущественно в химической, пищевой и теплоэнергетике. HART обеспечивает цифровую двунаправленную связь между датчиком и вторичным прибором или контроллером. Время отклика HART около 500 мс, скорость передачи равна 1200 бит/с. Протокол связи HART может применятся и во взрывоопасных зонах в том случае, если развязывающие устройства (барьеры взрывозащиты) поддерживают HART протокол.
Протокол связи HART имеет следующие достоинства:
• Простая настройка, сервис и техническое обслуживание устройств с поддержкой HART;
• Совместимость с обычными аналоговыми полевыми устройствами и датчиками;
• Открытый стандарт, доступный каждому изготовителю оборудования КИП;
• Достаточно высокая помехоустойчивость.
Основным недостатком HART является то обстоятельство, что усовершенствования протокола могут производиться только в области программного обеспечения, а не в аппаратной части протокола (в связи с необходимостью поддерживать совместимость со «стареющей» технологией аналоговой аппаратуры). Следовательно, сегодня HART является медленной технологией по сравнению с другими протоколами и системами связи. 

Фрагмент текста работы:

1. Технические характеристики промышленной шины HART
Протокол связи HART представляет собой протокол для адресуемых по шине полевых устройств (датчиков). Данный протокол, как таковой, не является полевой шиной – это всего лишь вариант цифровой полевой связи, которая выполняет большинство функций промышленной шины. При HART-связи промышленные полевые устройства коммутируются через выходные токовые контуры 4-20 мА. Цифровой HART сигнал накладывается на аналоговый сигнал посредством метода частотной модуляции FSK (Frequency Shift Keying), что дает возможность передачи данных измерений, информации о настройках и состоянии полевого устройства (датчика), не затрагивая аналоговый сигнал.
Протокол HART способен обеспечить совместимость между аналоговым и цифровым сигналами, которые могут одновременно передаваться по одному и тому же проводу без взаимного влияния.
Протокол HART предполагает передачу полезной информации посредством токовой петли 4-20 мА. Этот протокол передачи данных является весьма перспективным ввиду того, что точность работы системы на его основе не зависит от длины и сопротивления линии передачи, так как управляемый источник тока будет автоматически поддерживать требуемый ток в линии. Протокол HART также выступает составным элементом стремительно развивающейся концепции под названием промышленный интернет вещей (Industrial Internet of Things; IIoT).