ஹார்ட் அறிமுகம் - நெடுஞ்சாலை முகவரியிடக்கூடிய ரிமோட் டிரான்ஸ்யூசர் கம்யூனிகேஷன் புரோட்டோகால்

ஒருவருக்கொருவர் பேசுவதற்கு இரண்டு இயந்திரங்களை (அல்லது அவற்றில் உள்ள கூறுகள்) பெறுவதன் நன்மைகள் தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு நிபுணர்களுக்கு வெளிப்படையான ஒன்றாகும், இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ் (ஐஓடி) பிரதானமாக மாறுவதற்கு முன்பே. மோட்டார் டிரைவ் ரிலே போன்றவற்றைக் கட்டுப்படுத்த அளவீடுகளை அனுப்பும் கிரான்ஸ்காஃப்ட் மையத்தில் உள்ள வெப்பநிலை சென்சாரில் உள்ள மதிப்புகள் தெளிவாக இருந்தன, மேலும் அதை அடைவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைகளில் ஒன்று HART நெறிமுறை.

உலகெங்கிலும் நிறுவப்பட்ட 30 மில்லியனுக்கும் அதிகமான சாதனங்களைக் கொண்டு, HART நெறிமுறை தொழில்துறை ஆட்டோமேஷனில் மிகவும் பிரபலமான நெறிமுறையாகக் கருதப்படுகிறது, இன்றைய கட்டுரை இது மிகவும் சிறப்பானதாக இருப்பதற்கான கண்ணோட்டத்தை வழங்கும். அதன் அம்சங்கள், பயன்பாடுகள் மற்றும் வயர்லெஸ்ஹார்ட் போன்ற மேம்படுத்தப்பட்ட பதிப்புகளை நாங்கள் ஆராய்வோம்.

கண்ணோட்டம்

ஸ்மார்ட் சாதனங்கள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளுக்கு இடையில் அனலாக் வயரிங் வழியாக டிஜிட்டல் தகவல்களை அனுப்ப மற்றும் பெற தொழில்துறை ஆட்டோமேஷனில் பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் பிரபலமான திறந்த தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைகளில் நெடுஞ்சாலை முகவரி தொலைநிலை ஆற்றல்மாற்றி (HART) நெறிமுறை ஒன்றாகும். இந்த நெறிமுறை RS485 போன்ற சீரியல் கம்யூனிகேஷன் புரோட்டோகால் மற்றும் நிகழ்வுகளில் தொழில்களில் பிரபலமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தற்போதுள்ள 4-20 எம்ஏ தகவல்தொடர்பு நெறிமுறையில் உள்ள குறைபாடுகளை நிவர்த்தி செய்வதற்காக 1980 களில் எமர்சன் ஒரு தனியுரிம தகவல் தொடர்பு நெறிமுறையாக உருவாக்கப்பட்டது, இது ஒரு அளவுரு அல்லது அளவிடப்பட்ட மதிப்பை மட்டுமே கடத்த முடியும். HART உடன், தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன் முயற்சிகள் 4-20mA இன் குறைபாடுகளை சரிசெய்யும் இரு திசை தகவல்தொடர்புகளை அடையக்கூடும், ஆனால் HART நெறிமுறை டிஜிட்டல் சிக்னல்களை அனலாக் சிக்னல்களில் விலகல் அல்லது குறுக்கீடு இல்லாமல் மிகைப்படுத்தி அனுப்ப முடியும் என்பதால் அதன் உள்கட்டமைப்பையும் தக்க வைத்துக் கொள்ளலாம்.

மேற்கண்டவற்றின் விளைவு ஒரே நேரத்தில் இரண்டு தகவல் தொடர்பு சேனல்களை உருவாக்குவது: 4-20 எம்ஏ அனலாக் சிக்னல் மற்றும் டிஜிட்டல் சிக்னல். இந்த கலவையானது நெறிமுறை ஒரு கலப்பின நெறிமுறை என குறிப்பிடப்படுகிறது. கருவி சாதனங்கள் போன்ற வழக்கமான பயன்பாடுகள் முதன்மை அளவிடப்பட்ட மதிப்பை அனுப்ப 4-20 எம்ஏ சிக்னலைப் பயன்படுத்தலாம், மேலும் தகவல்களை அனுப்ப சூப்பர்இம்போஸ் டிஜிட்டல் சிக்னலைப் பயன்படுத்தலாம்.

4-20 எம்ஏ அடிப்படையிலான சாதனங்களுக்கான ஆதரவு நிறுவனங்கள் தங்கள் மரபு வன்பொருளை தொடர்ந்து பயன்படுத்தலாம். இது, நெறிமுறை “திறந்த” ஆக மாறுவதோடு, நெறிமுறையின் தத்தெடுப்பு நிலைகளை உயர்த்தியது, இது தொழில்துறையில் நடைமுறை தரமாக மாறும் வரை

HART தொடர்பு நெறிமுறையின் வேலை

HART தொடர்பு இரண்டு HART- இயக்கப்பட்ட சாதனங்களுக்கு இடையில் நிகழ்கிறது, பொதுவாக ஒரு ஸ்மார்ட் புலம் சாதனம் மற்றும் ஒரு கட்டுப்பாட்டு அல்லது கண்காணிப்பு அமைப்பு. முன்னர் விவரித்தபடி, நெறிமுறையை அடிப்படையாகக் கொண்ட சாதனங்கள் தற்போதுள்ள 4-20 எம்ஏ அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தி அனலாக் சிக்னலையும், 4-20 எம்ஏ அனலாக் சிக்னலில் சிக்னலை (மாற்று மின்னோட்ட சமிக்ஞையாக) சூப்பர் போஸ் செய்வதன் மூலம் டிஜிட்டல் சிக்னல்களையும் பெல் 202 அதிர்வெண் மாற்ற விசையைப் பயன்படுத்தி (FSK) தரநிலை.

எஃப்.எஸ்.கே செயல்முறையானது இரண்டு அதிர்வெண்களின் சைன்வேவ்ஸை சூப்பர் போஸ் செய்வதை உள்ளடக்குகிறது, பொதுவாக 1200 ஹெர்ட்ஸ் மற்றும் 2200 ஹெர்ட்ஸ், அவை அனுப்பப்படும் தரவின் பிட்களை (முறையே 1 மற்றும் 0) குறிக்கும். FSK இன் பயன்பாடு இரண்டு அதிர்வெண்களின் சராசரி மதிப்பு எப்போதும் பூஜ்ஜியமாக இருப்பதை உறுதிசெய்கிறது, அனலாக் சிக்னல் டிஜிட்டல் சிக்னலால் பாதிக்கப்படாது என்பதை உறுதி செய்கிறது.

பிணைய உள்ளமைவு முறைகள்

பல்வேறு பயன்பாடுகளின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய, HART நெறிமுறையின் கீழ் உள்ள சாதனங்கள் இரண்டு முக்கிய முறைகளில் செயல்பட கட்டமைக்கப்படலாம்;

பாயிண்ட்-டு-பாயிண்ட் பயன்முறை
மல்டி-டிராப் பயன்முறை

1. பாயிண்ட்-டு-பாயிண்ட் நெட்வொர்க் பயன்முறை

பாயிண்ட்-டு-பாயிண்ட் பயன்முறையில், டிஜிட்டல் சிக்னல்கள் 4-20 எம்ஏ லூப் மின்னோட்டத்தில் 4-20 எம்ஏ மின்னோட்டம் மற்றும் டிஜிட்டல் சிக்னல் இரண்டையும் மாஸ்டர் மற்றும் அடிமைக்கு இடையில் செய்திகளை அனுப்ப பயன்படுத்த முடியும். இது நெறிமுறையின் வழக்கமான பயன்பாட்டை பிரதிபலிக்கிறது, இரண்டாம் நிலை மாறிகள் மற்றும் தரவுகளுடன், அவை கண்காணிப்பு, பராமரிப்பு மற்றும் கண்டறியும் நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படலாம், டிஜிட்டல் சிக்னல்கள் வழியாக பரிமாறிக்கொள்ளப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞைகள் நெறிமுறையின் அனலாக் பாதியில் அனுப்பப்படுகின்றன. பற்றிய ஓர் விளக்கம் பாயிண்ட்-டு-பாயிண்ட் பிணைய உள்ளமைவு கீழே உள்ள படத்தில் வழங்கப்படுகிறது.

2. மல்டி-டிராப் நெட்வொர்க் பயன்முறை

மல்டி-டிராப் நெட்வொர்க் உள்ளமைவு பயன்முறை பல சாதனங்களை ஒரே ஜோடி கம்பிகளில் இணைக்க உதவுகிறது, இது i2c போன்ற முகவரி அடிப்படையிலான நெறிமுறைகளுக்கு ஒத்ததாகும். மல்டி-டிராப் பயன்முறையில் தொடர்பு முற்றிலும் டிஜிட்டல் ஆகும், ஏனெனில் அனலாக் லூப் மின்னோட்டத்தின் மூலம் தொடர்பு முடக்கப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் ஒவ்வொரு சாதனத்தின் மூலமும் மின்னோட்டமானது சாதன செயல்பாட்டிற்கு (குறைந்தபட்சம் 4 எம்ஏ) போதுமான குறைந்தபட்ச மதிப்பில் சரி செய்யப்படுகிறது. மல்டி-டிராப் நெட்வொர்க் உள்ளமைவுகள் பொதுவாக மேற்பார்வை கட்டுப்பாட்டு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை தொட்டி பண்ணைகள் மற்றும் குழாய்வழிகள் போன்ற பரவலான இடைவெளியில் உள்ளன. மல்டி-டிராப் நெட்வொர்க் கட்டமைப்பு கீழே உள்ள படத்தில் விளக்கப்பட்டுள்ளது.

தொடர்பு முறைகள்

பொதுவாக, HART நெறிமுறையின் கீழ் தகவல்தொடர்புகளுக்கு, நெட்வொர்க்கில் உள்ள ஒரு சாதனம், பொதுவாக விநியோகிக்கப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு அல்லது பி.எல்.சி, மாஸ்டராக நியமிக்கப்பட வேண்டும், மற்ற (கள்), பொதுவாக சென்சார்கள் அல்லது ஆக்சுவேட்டர்கள் போன்ற கள சாதனங்கள் அடிமைகளாக நியமிக்கப்படுகின்றன.

இருப்பினும், அடிமைகள் எஜமானருடன் தொடர்பு கொள்ளும் முறை பிணையம் உள்ளமைக்கப்பட்ட தகவல் தொடர்பு பயன்முறையைப் பொறுத்தது. HART நெறிமுறை இணக்க சாதனங்களின் பிணையத்தை இரண்டு முறைகளில் தொடர்பு கொள்ள அமைக்கலாம், அதாவது;

கோரிக்கை-பதில் தொடர்பு முறை
வெடிப்பு முறை

1. கோரிக்கை-பதில் தொடர்பு முறை

கோரிக்கை-பதில் தொடர்பு பயன்முறையில், முதன்மை சாதனத்தால் கோரிக்கை வழங்கப்படும் போது மட்டுமே அடிமை சாதனங்கள் தகவல்களை அனுப்பும். இந்த பயன்முறையில் அதன் குறைபாடுகள் குறிப்பாக தகவல்தொடர்பு வேகத்தை குறைத்துள்ளன (வினாடிக்கு 2-3 தரவு புதுப்பிப்புகள்), இது நெறிமுறையை எளிமையாகவும், பயனுள்ளதாகவும், செயல்படுத்த எளிதாகவும் வைத்திருக்க உதவுகிறது.

2. வெடிப்பு முறை

பயன்பாட்டுத் தேவைகளில் மாறுபடுவதற்கு இடமளிக்க, நெறிமுறைக்கு “பர்ஸ்ட்” பயன்முறை எனப்படும் மற்றொரு தகவல் தொடர்பு முறை உள்ளது. இந்த பயன்முறையில், அடிமை சாதனங்கள் எஜமானரிடமிருந்து மீண்டும் மீண்டும் கோரிக்கைகள் தேவையில்லாமல், தொடர்ச்சியாக, ஒரு தகவலை அனுப்ப முடியும். இந்த பயன்முறை வினாடிக்கு 3-4 புதுப்பிப்புகளைக் கொண்ட வேகமான தகவல்தொடர்பு வேகத்தை வழங்குகிறது, மேலும் இது பொதுவாக HART சுழற்சியில் இருந்து தகவல்தொடர்புகளைக் கேட்க ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட HART சாதனம் தேவைப்படும் சூழ்நிலைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பெரும்பாலான தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு விரும்பிய வெளிப்புற கண்காணிப்பை அனுமதிக்க, இரு தொடர்பு பயன்முறையும் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை என வரையறுக்கப்பட்ட இரண்டு எஜமானர்களை ஆதரிக்கிறது. முதன்மை மாஸ்டர், மேலே உள்ள படத்தில் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி, வழக்கமாக முக்கிய கட்டுப்பாடு / கண்காணிப்பு அமைப்பு, இரண்டாம் நிலை மாஸ்டர் பொதுவாக கையடக்க டெர்மினல்கள் அல்லது HART கம்யூனிகேட்டர் போன்ற ஒரு சாதனமாகும் , இது குறுகிய காலத்திற்கு மட்டுமே HART வளையத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

நன்மைகள்

அதன் வகுப்பில் உள்ள மற்றவர்களை விட HART நெறிமுறையின் சில நன்மைகள் பின்வருமாறு;

1. இருவழி தொடர்பு

உதாரணமாக, 4-20 எம்ஏ அனலாக் சிக்னலின் பயன்பாடு ஒரு திசையில் மட்டுமே தகவல்களைப் பெற அனுமதிக்கிறது (பெறுநருக்கு டிரான்ஸ்மிட்டர்). HART தொடர்பாடல் மூலம், தரவு இரு திசைகளிலும் பயணிக்க முடியும்.

2. புதிய வகை தகவல்கள்

4-20 எம்ஏ போன்ற பாரம்பரிய தகவல்தொடர்பு சேனல்கள் சரிபார்ப்புக்கு இடமில்லாமல் ஒரே ஒரு செயல்முறை மாறியை மட்டுமே தொடர்பு கொள்ள அனுமதிக்கின்றன, ஆனால் HART உடன், செயல்முறை மாறியுடன் 40 கூடுதல் தகவல்களைப் பெற முடியும்.

HART- அடிப்படையிலான சாதனங்களிலிருந்து சேகரிக்கப்படக்கூடிய கூடுதல் தகவல்களின் சில எடுத்துக்காட்டுகள்;

சாதன நிலை மற்றும் கண்டறியும் எச்சரிக்கைகள்
செயல்முறை மாறிகள் மற்றும் அலகுகள்
லூப் நடப்பு &% வரம்பு
அடிப்படை உள்ளமைவு அளவுருக்கள்
உற்பத்தியாளர் & சாதன குறிச்சொல்

இந்த கூடுதல் தகவலின் கலவையைப் பயன்படுத்தி, HART சாதனங்கள் அவற்றின் உள்ளமைவு அல்லது செயல்பாடுகளில் உள்ள சிக்கல்களை முதன்மை / ஹோஸ்ட் சாதனத்திற்கு சுயமாகப் புகாரளிக்க முடியும். இது வழக்கமான சோதனைகளின் தேவையை குறைக்க உதவுகிறது மற்றும் முன்கணிப்பு பராமரிப்புக்கு மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

3. பன்முகப்படுத்தக்கூடிய சாதனங்கள்

டிஜிட்டல் பயன்முறையில், ஒரு ஜோடி கம்பிகள் பல மாறிகளைக் கையாள முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு டிரான்ஸ்மிட்டர் பல சென்சார்களிடமிருந்து உள்ளீடுகளைக் கையாள முடியும்

4. விற்பனையாளர் சுதந்திரம்

HART தொடர்பான அனைத்தும் எமர்சனால் HART கம்யூனிகேஷன்ஸ் பவுண்டேஷனிடம் ஒப்படைக்கப்பட்டன, ஏனெனில் தரநிலைகள் திறந்தவை மற்றும் ஒரு விற்பனையாளருக்கு குறிப்பிட்டவை அல்ல. இதன் பொருள் வரையறுக்கப்பட்ட விற்பனையாளர்-குறிப்பிட்ட அல்லது பிராந்திய "தரநிலைகளுக்கு" பூட்டப்படுவதால் எந்த ஆபத்தும் இல்லை.

5. விநியோகத்தின் அகலம்

இந்த வார்த்தை முழுவதும் செயல்முறைத் தொழிலுக்கு மிகவும் பரவலாக ஆதரிக்கப்படும் நெறிமுறையாக HART தற்போது கருதப்படுகிறது. இது மிகவும் பிரபலமானது, ஒரு தொழில்துறை சாதனம் HART இணக்கமாக இருப்பதற்கான நிகழ்தகவு கிட்டத்தட்ட 1 ஆகும்.

6. இயங்கக்கூடிய தன்மை

நெட்வொர்க்குகள் பாதிக்கப்படும் விற்பனையாளர், மாதிரிகள் மற்றும் பிற பொருந்தக்கூடிய தன்மை / இயங்கக்கூடிய சிக்கல்களைப் பொருட்படுத்தாமல் HART- இணக்க சாதனங்கள் மற்றும் ஹோஸ்ட் அமைப்புகள் ஒன்றிணைந்து செயல்படலாம். ஒரு HART சாதனத்திலிருந்து டிஜிட்டல் தகவல்களைக் கையாள வடிவமைக்கப்படாத ஹோஸ்ட் சாதனங்கள் கூட 4-20 mA அனலாக் சிக்னல் மூலம் தகவல்தொடர்புகளுடன் ஓரளவு இயங்கக்கூடிய தன்மையைக் கொண்டிருக்கும்.

வயர்லெஸ்ஹார்ட்

HART நெறிமுறை பல ஆண்டுகளாக தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றம் மற்றும் பயன்பாட்டு நிகழ்வுகளின் அதிநவீனத்துடன் உருவாகியுள்ளது. அதன் பரிணாம வளர்ச்சியின் சமீபத்திய தயாரிப்புகளில் ஒன்று வயர்லெஸ்ஹார்ட் எனப்படும் புதிய தொழில்நுட்பமாகும், இது HART தகவல்களை வயர்லெஸ் பரிமாற்றத்துடன் முற்றிலும் புதிய சாத்தியங்களை வழங்குகிறது.

செயல்முறை ஆட்டோமேஷன் துறையில் இது முதல் தரப்படுத்தப்பட்ட (IEC62591) வயர்லெஸ் தகவல்தொடர்பு நெறிமுறை ஆகும். வழக்கமான HART நெறிமுறையைப் போலன்றி, இந்த கட்டத்தில், டிஜிட்டல் சிக்னலின் வழியாக மட்டுமே தகவல்தொடர்புகளை ஆதரிக்கிறது, ஏனெனில் இணைப்பு கேபிள் பயன்படுத்தப்படாததால் அனலாக் தொடர்பு வழங்கப்படவில்லை.

தற்போது, இரண்டு வெவ்வேறு வயர்லெஸ்ஹார்ட் தீர்வுகள் உள்ளன;

ஏற்கனவே உள்ள HART சாதனங்களை மேம்படுத்துவதற்கான வயர்லெஸ்ஹார்ட் அடாப்டர்
சுயமாக இயங்கும் வயர்லெஸ்ஹார்ட் டிரான்ஸ்மிட்டர்.

வயர்லெஸ்ஹார்ட் ஏற்கனவே இருக்கும் கம்பி கருவிகளில் கருவியில் முன்னர் சிக்கியிருந்த தகவல்களை சேகரிக்க பயன்படுத்தலாம், மேலும் வயரிங் செலவுகள் இல்லாமல் புதிய அளவீட்டு மற்றும் கட்டுப்பாட்டு புள்ளிகளை வரிசைப்படுத்த செலவு குறைந்த, எளிய மற்றும் நம்பகமான வழியையும் வழங்குகிறது.