вати до 15 польових пристроїв на одній і тій же парі проводів в многоточечную мережеву структуру. У багатоточкових структурах HART комунікація використовується як повністю цифрова. Струм в петлі фіксується на мінімальному значенні (тільки живлення пристрою - зазвичай 4мА) і не містить інформації про вимірюваний процесі.
При удосконаленні системи збору даних, в перспективі той же провід, використовуваний для звичайних аналогових приладів 4-20мА, може використовуватися для створення мережевої структури з HART комунікацією. Довжина кабелю залежить від типу кабелю та кількості приєднаних пристроїв.
Таблиця 3.4 Технічні параметри протоколу HART
ПараметриHARTСовместімость з струмового петлею 4-20мАДаДвунаправленная цифрова коммунікаціяДаМногопараметріческая коммунікаціяДаНесколько Головних пристроїв в сістемеДа (2) Зчитування вимірювальної інформації по цифровому каналуДаСкорость передачі данних1.2 кБод, 2,4 кБод - burs-режімМноготочечний режімДаІспользованіе у вибухонебезпечних зонахДаМаксімальная протяжність лінії связі3 кмВероятность помилки, при умовах визначених стандартом HART1 на 10000 транзакцій
Комбінація HART і RS485/RS232 є вдалим технічним рішенням, оскільки фізичний рівень на основі RS485/RS232 дозволяє підвищити швидкість обміну даними по HART протоколу і використовувати його як чисто цифровий протокол. Інтерфейс RS485/RS232 широко розповсюджений, відносно простий у реалізації. У теж час, верхні рівні HART протоколу ретельно відпрацьовані і перевірені практикою і часом. Комбінація HART і RS485/RS232 дозволяє реалізувати повноцінний, добре відпрацьований цифровий обмін. В даний час існує ряд приладів, що використовують цифровий інтерфейс RS485/HART. Використовується такий інтерфейс в витратомірах для застосування у вибухобезпечних додатках.
HART протокол займає проміжне положення між аналогової і повністю цифровою передачею даних і широко відомий, як промисловий стандарт удосконалення струмової петлі 4-20 мА до рівня цифрової комутації. При цьому повністю зберігається повна сумісність і надійність існуючих аналогових ліній 4-20мА. Фактично датчик з HART можна встановлювати замість аналогових і за допомогою портативного HART-комутатора використовувати всі переваги цифрового обміну вже в існуючих аналогових сістемах.построен за принципом головний-підлеглий raquo ;, тобто польове пристрій відповідає за запитом системи. Протокол допускає наявність двох керуючих пристроїв: ПК керуючої системи і комунікатора.
5. Розрахунок фізичного середовища для передачі даних
Передача інформації від датчиків до контролерів пов'язана з каналами передачі і часом, через яке дійде сигнал через дані канали. Передача інформації на контролер здійснюється по послідовному інтерфейсу RS - 485. В якості фізичного середовища передачі даних використовується вита пара. Для правильного вибору кабелю необхідно зробити розрахунок. Всі вихідні дані були обрані з відповідного каталогу.
Виходячи з вимог до швидкостей обміну, визначаємо тривалість інформаційного біта Т 0
Т 0=1/С, (1)
де С - швидкість обміну, становить 12000000 біт/сек
Т 0=1/12000000=0,000000083 с.
Приймаємо мінімальне напруги сигналу на вхід самого віддаленого приймача U o=5 В.
Приймаємо необхідну довжину кабелю виходячи з розташування контролера і датчиків (10 датчиків). Середня довжина проводів від датчиків до контролера становить L=40 м, отже приймаємо довжину кабелю 400 м.
Обчислюємо максимальне допустиме значення омічного опору кабелю довжиною L
(2)
де Rc - опір узгоджувального резистора, рівне хвильовому опору кабелю
Umin - мінімальна напруга сигналу на виході формувача, рівне 1,5 В0 - мінімальна напруга сигналу, яке повинне бути присутнім на вході самого віддаленого приймача.
Визначення погонного опору кабелю
(3)
Вибір стандартного кабелю.
Вибираємо кабель КГПпЕВ 1х2х0,78 (За типом Belden 3079Е)
Таблиця 3. Електричні параметри кабелю Таблиця 4. ІІІ Частотна характеристика
Електричний опір провідника постійному струму при температурі 20 ° С, не більше, Ом/км 57,0 Електричний опір екрану постійному струму при температурі 20 ° С, не більше, Ом/км 12,2 Електричний опір ізоляції провідників, перелічене на 1 км довжини і температуру 20 ° С, не менше, МОм? км 5000 Електрична ємність пари (номінальне значення), пФ/м 30,0 Омічні асиметрія провідників в парі, не більше,% 3 Хвильовий опір при частоті 1 МГц, Ом 150 ± 15 Коефіцієнт укороч...
