ماژول HART ماژول Modbus به HART

ویژگی‌های ماژول Modbus به HART

مطابق با پروتکل استاندارد Modbus RTU

ارائه قابلیت ارتباط HART به دستگاه Mod bus

پشتیبانی از دستگاه دستی 375/475

رابط الکتریکی متصل به دستگاه Modbus از سطح TTL، RS485 و RS232 پشتیبانی می‌کند.

پشتیبانی از پروتکل HART 5/6/7

پشتیبانی از ۶ متغیر دستگاه و ۴ متغیر پویا

منطق تبدیل ماژول Modbus به HART

ماژول HART می‌تواند ابزار اندازه‌گیری جریان/سطح MODBUS را به ابزار اندازه‌گیری جریان/سطح HART تبدیل کند.

ماژول HART (M0310) یک ماژول تبدیل داخلی است که دستگاه ورودی MODBUS را به دستگاه خروجی جریان HART تبدیل می‌کند. ماژول HART در دستگاه ورودی MODBUS (ابزارهای اندازه‌گیری مانند جریان، سطح و غیره) تعبیه شده است و سپس پروتکل لایه کاربرد MODBUS توسط سیگنال سطح TTL اجرا می‌شود. ماژول HART به عنوان MODBUS master و HART slave، رجیسترهای داده (مانند رجیستر ورودی، رجیستر نگهدارنده) دستگاه MODBUS را به تمام متغیرهای پویای دستورات HART تبدیل می‌کند. به عنوان مثال، رجیستر نگهدارنده یک فلومتر با آدرس 30000 (محدوده 1-65536) حاوی مقدار جریان لحظه‌ای است. سپس می‌توانیم رجیستر نگهدارنده را روی متغیر دستگاه 0 (محدوده 0-5) ماژول HART پیکربندی کنیم. و دستگاه 0 را به عنوان متغیر اولیه (یا متغیر ثانویه، سه‌گانه، چهارگانه) معرفی کنیم. منطق تبدیل در شکل زیر نشان داده شده است.

نمودار منطقی نگاشت داده‌ها

ماژول HART به عنوان یک محصول جهانی با ویژگی‌های رابط کاربری مختلف دستگاه‌های MODBUS مختلف (آدرس Slave، نرخ انتقال داده، Parity و غیره)، حالت ذخیره‌سازی داده (آدرس رجیستر داده، نوع داده، توالی بایت‌ها و غیره) و الزامات کاربران نهایی برای تخصیص متغیر پویای HART (نگاشت رجیستر داده به متغیر دستگاه، نگاشت متغیر دستگاه به متغیر پویا) مواجه خواهد شد. همه موارد فوق ممکن است توسط سازنده دستگاه دوباره پیکربندی شوند.

میکروسایبر می‌تواند نرم‌افزار پیکربندی کامپیوتر شخصی را برای پیکربندی فوق ارائه دهد. همچنین فایل‌های DD ماژول HART را که برای ایستگاه اصلی HART (کامپیوتر شخصی، ارتباط‌دهنده) است و قابلیت تحلیل فایل DD را دارد، ارائه می‌دهد. ماژول HART از طریق ارتباط HART از ایستگاه اصلی HART پیکربندی می‌شود تا ویژگی‌های رابط بین ماژول HART و دستگاه MODBUS، حالت ذخیره‌سازی داده‌ها و نگاشت از متغیر دستگاه به متغیر پویای HART را تأیید کند.

پس از پیکربندی فوق، دستگاه اصلی HART می‌تواند با دستورات HART به متغیرهای پویای ماژول HART دسترسی پیدا کند و انتقال دیجیتال داده‌ها را از رجیستر داده MODBUS (مانند مقادیر جریان لحظه‌ای فلومتر حافظه) به دستگاه اصلی HART انجام دهد.

ماژول HART به عنوان یک محصول جهانی با ویژگی‌های رابط کاربری مختلف دستگاه‌های MODBUS مختلف (آدرس Slave، نرخ انتقال داده، Parity و غیره)، حالت ذخیره‌سازی داده (آدرس رجیستر داده، نوع داده، توالی بایت‌ها و غیره) و الزامات کاربران نهایی برای تخصیص متغیر پویای HART (نگاشت رجیستر داده به متغیر دستگاه، نگاشت متغیر دستگاه به متغیر پویا) مواجه خواهد شد. همه موارد فوق ممکن است توسط سازنده دستگاه دوباره پیکربندی شوند.

میکروسایبر می‌تواند نرم‌افزار پیکربندی کامپیوتر شخصی را برای پیکربندی فوق ارائه دهد. همچنین فایل‌های DD ماژول HART را که برای ایستگاه اصلی HART (کامپیوتر شخصی، ارتباط‌دهنده) است و قابلیت تحلیل فایل DD را دارد، ارائه می‌دهد. ماژول HART از طریق ارتباط HART از ایستگاه اصلی HART پیکربندی می‌شود تا ویژگی‌های رابط بین ماژول HART و دستگاه MODBUS، حالت ذخیره‌سازی داده‌ها و نگاشت از متغیر دستگاه به متغیر پویای HART را تأیید کند.

پس از پیکربندی فوق، دستگاه اصلی HART می‌تواند با دستورات HART به متغیرهای پویای ماژول HART دسترسی پیدا کند و انتقال دیجیتال داده‌ها را از رجیستر داده MODBUS (مانند مقادیر جریان لحظه‌ای فلومتر حافظه) به دستگاه اصلی HART انجام دهد.

ماژول Modbus به HART، خروجی جریان آنالوگ

در ماژول HART، مقدار اندازه‌گیری شده متغیر اولیه (PV) توسط مقدار خروجی جریان آنالوگ 4-20 میلی‌آمپر منتقل می‌شود. به عنوان مثال، جریان لحظه‌ای فلومتر به عنوان متغیر اولیه HART نامگذاری می‌شود. هنگامی که مقدار جریان لحظه‌ای به نصف محدوده اندازه‌گیری برسد، ماژول HART 12000 میلی‌آمپر خروجی می‌دهد.

ماژول HART در حال اجرا به طور مداوم مقدار متغیر اولیه را با حد بالا و پایین محدوده خود مقایسه می‌کند. اگر مقدار متغیر اولیه به حد بالا برسد، ماژول HART جریان آنالوگ 20.000 میلی‌آمپر را خروجی می‌دهد. اگر مقدار متغیر اولیه به صفر برسد، ماژول HART جریان آنالوگ 4.000 میلی‌آمپر را خروجی می‌دهد.

اگر مقدار متغیر اولیه از حد بالا و پایین خود فراتر رود، ماژول HART جریان ثابتی را خروجی می‌دهد که نشان می‌دهد متغیر اولیه از محدوده مجاز فراتر رفته است و مقدار جریان، جریان خروجی اشباع نامیده می‌شود. اگر مقدار متغیر اولیه بیشتر از حد بالا باشد، ماژول HART جریان ثابت 20.800 میلی‌آمپر را خروجی می‌دهد؛ اگر کمتر از حد پایین باشد، ماژول HART جریان ثابت 3.800 میلی‌آمپر را خروجی می‌دهد.

ماژول HART گروه دیگری از جریان ثابت را دارد که برای هشدار خطا استفاده می‌شود، که می‌تواند توسط یک سوئیچ DIP روی ماژول HART برای هشدار جریان بالا یا پایین انتخاب شود. در صورت انتخاب هشدار جریان بالا، هنگام یافتن خطا، ماژول HART خروجی ۲۱.۷۵۰ میلی‌آمپر می‌دهد. در صورت انتخاب هشدار جریان پایین، هنگام یافتن خطا، ماژول HART خروجی ۳.۷۵۰ میلی‌آمپر می‌دهد.

جریان خروجی ثابت دو گروه از ماژول HART

جهت متغیر اولیه (اختیاری نیست): مقدار جریان خروجی اشباع

از حد پایین تجاوز کنید: ۳.۸۰۰ میلی‌آمپر

از حد مجاز تجاوز کنید: 20.800 میلی‌آمپر

حالت هشدار خطا (جایگزین): مقدار جریان خروجی هشدار

هشدار جریان پایین: ۳.۷۵۰ میلی‌آمپر

هشدار جریان بالا: ۲۱.۷۵۰ میلی‌آمپر

وقتی آدرس نمونه‌برداری ماژول HART روی «۰» تنظیم نشده باشد، صرف نظر از مقدار متغیر اصلی، کانال آنالوگ ماژول HART جریان ثابت ۴۰۰۰ میلی‌آمپر را خروجی می‌دهد. فقط آدرس نمونه‌برداری روی «۰» تنظیم شده باشد، ماژول HART جریان آنالوگ ۴-۲۰ میلی‌آمپر مربوط به متغیر اصلی را خروجی می‌دهد.

پیکربندی رابط

ماژول HART بین گذرگاه HART و دستگاه MODBUS قرار دارد. این ماژول، برد کنترل اصلی (که از این پس به عنوان برد "user نامیده می‌شود) دستگاه میدانی را از طریق سوکت پشت آن متصل می‌کند. این ماژول گذرگاه HART را از بیرون و دستگاه میدانی را از داخل متصل می‌کند، همانطور که در تصویر زیر می‌بینید. 

نمودار سیم کشی برای پیکربندی ماژول HART

برای مثال، با در نظر گرفتن کامپیوتر به عنوان دستگاه اصلی، دستگاه میدانی (سیستم چهار سیمه) را از طریق باس HART متصل کنید. باس HART که از منبع تغذیه DC (POWER1: 9-36VDC) و مقاومت سری (250Ω) تشکیل شده است، به ماژول HART متصل می‌شود؛ و دستگاه میدانی توسط دو سیم دیگر تغذیه می‌شود. کامپیوتر مودم HART را از طریق رابط USB (یا RS-232) متصل می‌کند و طرف دیگر مودم HART (میکروسایبر) گیره‌های تمساح غیرقطبی است که در دو طرف مقاومت منطبق گیره شده‌اند. از نرم‌افزار پیکربندی میکروسایبر برای پیکربندی ماژول HART استفاده کنید. پس از پیکربندی، ماژول HART و دستگاه میدانی به یک کل تبدیل می‌شوند و می‌توانند به عنوان دستگاه HART به شبکه HART دیگری متصل شوند.

وقتی پیکربندی لازم است توسط ارتباط‌دهنده‌ای که قابلیت تحلیل DD را دارد تکمیل شود، کافیست کامپیوتر شخصی و مودم HART را در شکل ۱.۲ بالا با ارتباط‌دهنده جایگزین کنید.

رابط کاربری سخت‌افزار

ماژول HART از سوکت 2x8 با فاصله 2.54 میلی‌متری IDC16 (JP3) برای اتصال به برد کاربر استفاده می‌کند. تعریف شماره پین ​​در تصویر آمده است. توضیح عملکرد پین در جدول آمده است. اگر گذرگاه HART از برد کاربر عبور کند، ممکن است از طریق دو پین در سوکت به ماژول HART متصل شود.

ماژول مدباس به هارتپارامترهای الکترونیکی

پارامترهای اساسی

شیء اندازه‌گیری: دستگاه فرعی Modbus RTU

منبع تغذیه: (6~42) ولت DC

پروتکل گذرگاه: دو سیم، (4~20) میلی‌آمپر + HART

مقاومت در برابر بار: (0 ~ 1500) Ω (عادی)

(230~1100) اهم (ارتباطات HART)

ولتاژ ایزوله: رابط گذرگاه Modbus و HART، 500 VAC

محدوده دما: (-40 ~ 85) ℃

محدوده رطوبت: (5~95) %RH

زمان شروع: ≤5s

زمان به‌روزرسانی: 0.2 ثانیه

تنظیم رطوبت: ثابت زمانی 0 تا 32 ثانیه

دقت جریان خروجی: حداکثر خطا ≤50 میکروآمپر

ماژول تبدیل مدباس به هارت ابعاد

عمق PCB ماژول HART، مستطیلی شکل و برابر با 1.6 میلی‌متر است. در جلو (در شکل 1-4 نشان داده شده است)، بلندترین قطعه 5 میلی‌متر از سطح برد فاصله دارد؛ در پشت، بلندترین قطعه 9 میلی‌متر از سطح برد فاصله دارد. بقیه قطعات همگی نصب سطحی هستند و کمتر از 4 میلی‌متر می‌باشند. طول، عرض، محل سوراخ ثابت و غیره ماژول HART در شکل زیر نشان داده شده است.

ابعاد جلویی ماژول HART

سوکت استاندارد IDC16(2x8) با فاصله 2.54 میلی‌متر در پشت، برای اتصال به برد کاربر استفاده می‌شود؛ ماژول HART دارای 3 سوراخ ثابت دیگر با قطر 3.0 میلی‌متر است که برای اتصال ماژول HART به برد کاربر استفاده می‌شود.

چگونه ماژول M0310 Modbus to HART را انتخاب کنیم؟

سوالات متداول

س: آیا می‌توانید ابزار پیکربندی را معرفی کنید؟

الف) همانطور که قبلاً ذکر شد، میکروسایبر می‌تواند نرم‌افزار پیکربندی کامپیوتر را برای پیکربندی ماژول HART ارائه دهد، برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، لطفا با ما تماس بگیرید.

س: آیا می‌توانم یک دفترچه راهنمای الکترونیکی رایگان دریافت کنم؟

الف) بله، اگر مایل به تهیه آن هستید، لطفاً با ما تماس بگیرید.

س: آیا می توانید سرویس OEM ارائه دهید؟

الف) بله، ما می‌توانیم، مانند برد ارتباطی، جعبه ابزار توسعه فیلدباس را نیز ارائه دهیم.