文档介绍：HART协议简介及智能化技术
杭州哈泰克科技有限公司
HANGZHOU HARTech CO.,LTD.
现场总线的发展与展望
现场总线产生的必然性
当前控制系统(如DCS)存在的问题
决策层只能在最高层,对于下层设备很少授权。在高层设备出故障时,下层设备只能维持现状。
下层设备间的信息交流困难
模拟仪表的缺点
一对一结构
可靠性差
操作员对仪表无法控制
互换性差
现场总线的发展与展望
现场总线的优点
一对多结构
可靠性高
操作员对仪表状态可控
互换性好
具有互操作性
综合功能强,实现仪表多用
彻底的分散控制
统一组态,简单方便
开放式系统
传统DCS控制层
现代FCS控制层
网桥
控制器
H2
分散控制系统总线
H2
H1
H1
H1
H1
H1——低速现场总线
2~32个设备/段
供电与通信
本质安全
能利用已有的4~20mA信号线
……
数字信号取代4~20mA
现场的管理与控制的统一
一些基本过程控制在现场完成
设备非控制信息增加
现场总线的分散控制模块
a) 4 ~20mA传输标准
控制室
现场
b) 现场总线
现场总线与控制室仪表
连线效率对比
控制室仪表
手持编程器
双向数字传输
安全栅
调节
器
指示
积算
配电
安全栅
4 ~20 mA
配电
4 ~20 mA
4 ~20 mA
a) 4~20mA标准
b) 现场总线标准
仪表内部结构对比
人
机
接
口
控制室仪表
变送器
数字双向传输
微
处
理
器
通
讯
接
口
通
讯
接
口
微
处
理
器
A/D
放
大
调
理
传
感
器
人
机
接
口
微
处
理
器
A/D
D/A
I/V
V/I
调节器
4~20mA
4~20mA
4~20mA
变送器
V/I
D/A
微
处
理
器
A/D
放
大
调
理
传
感
器
现场总线的发展现况
2000年1月公布的国际标准 IEC61158囊括了以下八种总线:FF的H1、FF-HSE、Profibus、INTERBUS、、WorldFIP、、,形成多种总线共同竞争的局面。
HART技术作为一种从模拟信号到全数字信号过渡一种通讯协议,特别适合于目前企业的技术和设备的改造。未来的技术发展趋势是全数字化的通讯协议,但由于国际上各大集团对利益分割,无法形成一个统一的数字现场总线的标准。而HART协议作为目前控制行业事实上的工业标准,在近一段时间将会继续大量使用。
据HART基金会统计,2000年有75%的智能仪表仍采用HART协议。其估计HART技术在过程工业仍将继续广泛使用至少15~20年。在国内模拟仪表仍大量被使用,HART产品还将具有相当长的生命周期,我们将面临一个巨大的市场。
什么是HART协议
HART协议(Highway Addressible Remote Transducer):是Rosemount公司于1986年提出的一项标准。
实现4~20mA模拟信号与数字通讯兼容的标准,是现场总线的过渡性标准。
HART协议是一个开放性协议,已成为智能仪表事实上的工业标准:
1996年,HART协议产品产量为60万台,Fisher-Rosemount公司的25万台变送器中HART协议产品约占76%。
专家们预计,HART在国际上的使用寿命为15~20年,在国内由于客观条件所限,这个时间会更长一些。
HART不是真正的现场总线,而是从模拟控制系统向现场总线过渡的一块踏脚石。