Modul HART Modbus către modul HART

Caracteristici ale modulului Modbus către HART

Conform cu protocolul standard Modbus RTU

oferă capacitatea de comunicare HART către dispozitivul Mod bus

Suportă dispozitive portabile 375/475

Interfața electrică conectată la dispozitivul Modbus suportă nivel TTL, RS485 și RS232

Suportă protocolul HART 5/6/7

Suportă 6 variabile de dispozitiv și 4 variabile dinamice

Logica de conversie a modulelor Modbus la HART

Modulul HART poate converti instrumentul de debit/nivel MODBUS în instrument de debit/nivel HART.

Modulul HART (M0310) este un modul de conversie încorporat, care transformă dispozitivul de intrare MODBUS într-un dispozitiv de ieșire de curent HART. Modulul HART este încorporat în dispozitivul de intrare MODBUS (instrumente de măsurare, cum ar fi debitul, nivelul etc.), iar apoi protocolul nivelului de aplicație MODBUS este rulat prin semnalul de nivel TTL. Modulul HART, ca master MODBUS și slave HART, convertește registrele de date (cum ar fi registrul de intrare, registrul de menținere) ale dispozitivului MODBUS în toate variabilele dinamice ale comenzilor HART. De exemplu, registrul de menținere al unui debitmetru cu adresa 30000 (interval 1-65536) conține valoarea instantanee a debitului. Apoi putem configura registrul de menținere la variabila dispozitivului 0 (interval 0-5) a modulului HART. Și putem nominaliza dispozitivul 0 ca variabilă primară (sau variabilă secundară, teritorială, cuaternară). Logica de conversie este prezentată în figura de mai jos.

Diagrama logică a mapării datelor

Modulul HART, ca produs universal, se va confrunta cu diferite caracteristici de interfață ale diverselor dispozitive MODBUS (adresa slave, rata baud, paritatea etc.), modul de stocare a datelor (adresa registrului de date, tipul de date, secvența de octeți etc.) și cerințele utilizatorilor finali privind alocarea variabilelor dinamice HART (maparea registrului de date la variabila dispozitivului, maparea variabilei dispozitivului la variabila dinamică). Toate cele de mai sus pot fi configurate din nou de către producătorul dispozitivului.

Microcyber poate furniza software de configurare PC pentru configurațiile menționate mai sus. De asemenea, furnizează fișiere DD pentru modulul HART, care sunt destinate stației master HART (PC, comunicator) care deține capacitatea de analiză a fișierelor DD. Modulul HART este configurat prin comunicarea HART de la stația master HART, pentru a confirma caracteristicile interfeței dintre modulul HART și dispozitivul MODBUS, modul de stocare a datelor și maparea de la variabila dispozitivului la variabila dinamică HART.

După configurarea de mai sus, dispozitivul master HART poate accesa variabilele dinamice ale modulului HART cu comenzi HART și poate realiza transmiterea digitală a datelor de la registrul de date MODBUS (cum ar fi valorile instantanee ale debitmetrului de memorie) la masterul HART.

Modulul HART, ca produs universal, se va confrunta cu diferite caracteristici de interfață ale diverselor dispozitive MODBUS (adresa slave, rata baud, paritatea etc.), modul de stocare a datelor (adresa registrului de date, tipul de date, secvența de octeți etc.) și cerințele utilizatorilor finali privind alocarea variabilelor dinamice HART (maparea registrului de date la variabila dispozitivului, maparea variabilei dispozitivului la variabila dinamică). Toate cele de mai sus pot fi configurate din nou de către producătorul dispozitivului.

Microcyber poate furniza software de configurare PC pentru configurațiile menționate mai sus. De asemenea, furnizează fișiere DD pentru modulul HART, care sunt destinate stației master HART (PC, comunicator) care deține capacitatea de analiză a fișierelor DD. Modulul HART este configurat prin comunicarea HART de la stația master HART, pentru a confirma caracteristicile interfeței dintre modulul HART și dispozitivul MODBUS, modul de stocare a datelor și maparea de la variabila dispozitivului la variabila dinamică HART.

După configurarea de mai sus, dispozitivul master HART poate accesa variabilele dinamice ale modulului HART cu comenzi HART și poate realiza transmiterea digitală a datelor de la registrul de date MODBUS (cum ar fi valorile instantanee ale debitmetrului de memorie) la masterul HART.

Ieșire analogică de curent pentru modulul Modbus către HART

În modulul HART, valoarea măsurată a variabilei primare (PV) este transmisă printr-o valoare de ieșire analogică de curent de 4-20 mA. De exemplu, debitul instantaneu al debitmetrului este denumit variabilă primară HART. Când valoarea debitului instantaneu atinge jumătate din intervalul de măsurare, modulul HART transmite un curent de ieșire de 12.000 mA.

Rularea modulului HART compară continuu valoarea variabilei primare cu limita superioară și inferioară a intervalului său. Dacă valoarea variabilei primare atinge limita superioară, modulul HART emite un curent analogic de 20.000 mA. Dacă valoarea variabilei primare scade la zero, modulul HART emite un curent analogic de 4.000 mA.

Dacă valoarea variabilei primare depășește limita superioară și inferioară, modulul HART emite un curent fix, indicând faptul că variabila primară depășește intervalul, iar valoarea curentului se numește curent de ieșire saturat. Dacă valoarea variabilei primare este mai mare decât limita superioară, modulul HART emite un curent fix de 20.800 mA; dacă este mai mică decât limita inferioară, modulul HART emite un curent fix de 3.800 mA.

Modulul HART are un alt grup de curenți fixi utilizați pentru alarma de defecțiune, care poate fi selectat cu ajutorul unui comutator DIP de pe modulul HART pentru alarma de curent ridicat sau scăzut. Dacă se selectează alarma de curent ridicat, la detectarea unei erori, modulul HART emite un curent de 21.750 mA. Dacă se selectează alarma de curent scăzut, la detectarea unei erori, modulul HART emite un curent de 3.750 mA.

Două grupuri de curent de ieșire fix al modulului HART

Direcția transfinită a variabilei primare (nu este opțională): Valoarea curentului de ieșire saturat

Depășire limită inferioară: 3.800mA

Depășire limită superioară: 20.800mA

Mod alarmă de avarie (alternativ): Valoarea curentului de ieșire a alarmei

Alarmă de curent scăzut: 3.750mA

Alarmă de curent ridicat: 21.750mA

Când adresa de interogare a modulului HART nu este setată la „0”, indiferent de valoarea variabilei primare, canalul analogic al modulului HART transmite un curent fix de 4.000 mA. Doar adresa de interogare este setată la „0”, iar modulul HART transmite un curent analogic de 4-20 mA corespunzător variabilei primare.

Configurați interfața

Modulul HART se află între magistrala HART și dispozitivul MODBUS. Conectează placa de control principală (denumită în continuare „placa "user”) a dispozitivului de câmp prin mufa din spate. Conectează magistrala HART la exterior și conectează dispozitivul de câmp la interior, vezi imaginea de mai jos. 

Schemă de cablare pentru configurarea modulului HART

De exemplu, luând PC-ul ca dispozitiv principal, conectați dispozitivul de teren (sistem cu patru fire) prin magistrala HART. Magistrala HART, care este compusă dintr-o sursă de alimentare CC (POWER1: 9-36VDC) și o rezistență serie (250Ω), este conectată la modulul HART; iar dispozitivul de teren este alimentat de alte două fire. PC-ul conectează modemul HART prin interfața USB (sau RS-232), iar cealaltă parte a modemului HART (al lui Microcyber) este prevăzută cu cleme crocodil nepolare prinse pe ambele părți ale rezistenței adaptate. Utilizați software-ul de configurare al Microcyber pentru a configura modulul HART. După configurare, modulul HART și dispozitivul de teren devin un întreg și pot fi conectate la o altă rețea HART ca dispozitiv HART.

Când configurația trebuie finalizată de comunicatorul cu capacitate de analiză DD, înlocuiți pur și simplu PC-ul și modemul HART din Figura 1.2 de mai sus cu comunicatorul.

Interfață utilizator hardware

Modulul HART utilizează un soclu IDC16 2x8 (JP3) cu o distanță de 2,54 mm pentru conectarea plăcii de utilizator. Definiția numărului de pin este prezentată în imagine, iar explicația funcției pinului este prezentată în tabel. Dacă magistrala HART trece prin placa de utilizator, aceasta poate fi conectată la modulul HART prin intermediul a doi pini din soclu.

Modul Modbus către HARTParametrii e

Parametri de bază

Obiect de măsurare: dispozitiv slave Modbus RTU

Alimentare: (6～42)VDC

Protocol magistrală: 2 fire, (4～20)mA+HART

Rezistență la sarcină: (0～1500) Ω (Normal)

(230～1100) Ω (Comunicare HART)

Tensiune de izolare: Interfață magistrală Modbus și HART, 500 VAC

Interval de temperatură: (-40～85) ℃

Interval de umiditate: (5～95) %RH

Timp de începere: ≤5s

Timp de reîmprospătare: 0,2 secunde

Reglare umiditate: Constantă de timp 0～32s

Precizie curent de ieșire: Eroarea maximă este ≤50 μA

Modul Modbus către HART Dimensiune

Adâncimea PCB-ului modulului HART este de 1,6 mm, dreptunghiulară. În față (prezentată în Figura 1-4), cea mai înaltă componentă este la 5 mm de suprafața plăcii; în spate, cea mai înaltă componentă este la 9 mm de suprafața plăcii. Toate celelalte sunt componente cu montare pe suprafață, mai mici de 4 mm. Lungimea, lățimea, locația orificiului fix etc. ale modulului HART sunt prezentate în figura de mai jos.

Dimensiunile frontale ale modulului HART

Mufa standard IDC16 (2x8) cu spațiere de 2,54 mm este utilizată pe partea din spate, pentru conectarea la placa utilizatorului; modulul HART are alte 3 orificii fixe cu diametrul de 3,0 mm, utilizate pentru fixarea modulului HART pe placa utilizatorului.

Cum să alegi modulul M0310 Modbus către HART?

FAQ

Î: Puteți să vă prezint instrumentul de configurare?

A: După cum am menționat anterior, Microcyber poate furniza software de configurare PC pentru configurarea modulelor HART. Pentru mai multe informații, vă rugăm să ne contactați.

Î: Pot obține un manual electronic gratuit?

R: Da, dacă doriți, vă rugăm să ne contactați.

Î: Puteți oferi servicii OEM?

R: Da, putem oferi, cum ar fi o placă de comunicare, și un set de instrumente pentru dezvoltarea magistralei de câmp.