Modulo HART Modbus al modulo HART

Caratteristiche del modulo Modbus-HART

Conforme al protocollo standard Modbus RTU

fornisce la capacità di comunicazione HART al dispositivo Mod bus

Supporta 375/475 dispositivi portatili

L'interfaccia elettrica collegata al dispositivo Modbus supporta il livello TTL, RS485 e RS232

Supporta il protocollo HART 5/6/7

Supporta 6 variabili dispositivo e 4 variabili dinamiche

Logica di conversione del modulo Modbus in HART

Il modulo HART può convertire uno strumento di portata/livello MODBUS in uno strumento di portata/livello HART.

Il modulo HART (M0310) è un modulo di conversione integrato, che converte il dispositivo di input MODBUS in un dispositivo di output di corrente HART. Il modulo HART è integrato nel dispositivo di input MODBUS (strumenti di misura, come flusso, livello ecc.), quindi il protocollo del livello applicativo MODBUS viene eseguito dal segnale di livello TTL. Il modulo HART come master MODBUS e slave HART, converte i registri dati (come il registro di input, il registro di mantenimento) del dispositivo MODBUS in tutte le variabili dinamiche dei comandi HART. Ad esempio, il registro di mantenimento di un misuratore di portata con indirizzo 30000 (intervallo 1-65536) contiene il valore di flusso istantaneo. Quindi possiamo configurare il registro di mantenimento sulla variabile dispositivo 0 (intervallo 0-5) del modulo HART. E nominare il dispositivo 0 come variabile primaria (o variabile secondaria, terziaria, quaternaria). La logica di conversione è mostrata nella figura seguente.

Diagramma logico di mappatura dei dati

Il modulo HART come prodotto universale dovrà affrontare diverse funzionalità di interfaccia di vari dispositivi MODBUS (indirizzo slave, velocità in baud, parità, ecc.), modalità di archiviazione dati (indirizzo registro dati, tipo di dati, sequenza di byte, ecc.) e requisiti degli utenti finali per l'allocazione delle variabili dinamiche HART (mappatura registro dati su variabile dispositivo, mappatura variabile dispositivo su variabile dinamica). Tutto quanto sopra può essere nuovamente configurato dal produttore del dispositivo.

Microcyber può fornire software di configurazione PC per la configurazione di cui sopra. Fornisce anche file DD del modulo HART, che sono per la stazione master HART (PC, comunicatore) che possiede la capacità analitica del file DD. Il modulo HART è configurato tramite comunicazione HART dalla stazione master HART, per confermare le caratteristiche dell'interfaccia tra il modulo HART e il dispositivo MODBUS, la modalità di archiviazione dati e la mappatura dalla variabile del dispositivo alla variabile dinamica HART.

Dopo la configurazione di cui sopra, il dispositivo master HART può accedere alla variabile dinamica del modulo HART con comandi HART e realizzare la trasmissione digitale dei dati dal registro dati MODBUS (come i valori di flusso istantanei del misuratore di portata di memoria) al master HART.

Il modulo HART come prodotto universale dovrà affrontare diverse funzionalità di interfaccia di vari dispositivi MODBUS (indirizzo slave, velocità in baud, parità, ecc.), modalità di archiviazione dati (indirizzo registro dati, tipo di dati, sequenza di byte, ecc.) e requisiti degli utenti finali per l'allocazione delle variabili dinamiche HART (mappatura registro dati su variabile dispositivo, mappatura variabile dispositivo su variabile dinamica). Tutto quanto sopra può essere nuovamente configurato dal produttore del dispositivo.

Microcyber può fornire software di configurazione PC per la configurazione di cui sopra. Fornisce anche file DD del modulo HART, che sono per la stazione master HART (PC, comunicatore) che possiede la capacità analitica del file DD. Il modulo HART è configurato tramite comunicazione HART dalla stazione master HART, per confermare le caratteristiche dell'interfaccia tra il modulo HART e il dispositivo MODBUS, la modalità di archiviazione dati e la mappatura dalla variabile del dispositivo alla variabile dinamica HART.

Dopo la configurazione di cui sopra, il dispositivo master HART può accedere alla variabile dinamica del modulo HART con comandi HART e realizzare la trasmissione digitale dei dati dal registro dati MODBUS (come i valori di flusso istantanei del misuratore di portata di memoria) al master HART.

Modulo Modbus-HART Uscita corrente analogica

Nel modulo HART, il valore di misurazione della variabile primaria (PV) viene trasmesso tramite un valore di uscita di corrente analogica da 4-20 mA. Ad esempio, il flusso istantaneo del misuratore di portata è denominato variabile primaria HART. Quando il valore del flusso istantaneo raggiunge la metà dell'intervallo di misurazione, il modulo HART emette 12.000 mA.

Il modulo HART in esecuzione confronta continuamente il valore della variabile primaria con il limite superiore e inferiore del suo intervallo. Se il valore della variabile primaria raggiunge il suo limite superiore, il modulo HART emette una corrente analogica di 20.000 mA. Se il valore della variabile primaria scende a zero, il modulo HART emette una corrente analogica di 4.000 mA.

Se il valore della variabile primaria supera il limite superiore e inferiore, il modulo HART emette una corrente fissa, indicando che la variabile primaria supera l'intervallo, e il valore corrente è chiamato corrente di uscita satura. Se il valore della variabile primaria è superiore al limite superiore, il modulo HART emette 20,800 mA fissi; se inferiore al limite inferiore, il modulo HART emette 3,800 mA fissi.

Il modulo HART ha un altro gruppo di corrente fissa utilizzato per l'allarme di guasto, che può essere selezionato tramite un DIP switch sul modulo HART per l'allarme di corrente alta o bassa. Se si seleziona l'allarme di corrente alta, quando viene rilevato un guasto, il modulo HART emette 21,750 mA. Se si seleziona l'allarme di corrente bassa, quando viene rilevato un guasto, il modulo HART emette 3,750 mA.

Due gruppi di corrente di uscita fissa del modulo HART

Direzione transfinita della variabile primaria (non facoltativa): valore della corrente di uscita satura

Supera il limite inferiore: 3.800mA

Supera il limite superiore: 20.800mA

Modalità allarme guasto (alternativa): valore corrente uscita allarme

Allarme bassa corrente: 3.750mA

Allarme alta corrente: 21.750mA

Quando l'indirizzo di polling del modulo HART non è impostato su "0", indipendentemente dal valore della variabile primaria, il canale analogico del modulo HART emette un valore fisso di 4,000 mA. Solo l'indirizzo di polling è impostato su "0", il modulo HART emette una corrente analogica di 4-20 mA corrispondente alla variabile primaria.

Configurare l'interfaccia

Il modulo HART è tra il bus HART e il dispositivo MODBUS. Collega la scheda di controllo principale (di seguito denominata scheda ""user") del dispositivo di campo tramite la presa sul retro. Collega il bus HART all'esterno e il dispositivo di campo all'interno, vedere l'immagine qui sotto. 

Schema elettrico per configurare il modulo HART

Ad esempio, prendendo il PC come dispositivo master, collegare il dispositivo di campo (sistema a quattro fili) tramite bus HART. Il bus HART, che è composto da alimentazione CC (POWER1: 9-36 VDC) e resistenza in serie (250Ω), è collegato al modulo HART; e il dispositivo di campo è alimentato da altri due fili. Il PC collega il modem HART tramite interfaccia USB (o RS-232) e l'altro lato del modem HART (di Microcyber) è costituito da morsetti a coccodrillo non polari agganciati su entrambi i lati della resistenza abbinata. Utilizzare il software di configurazione di Microcyber per configurare il modulo HART. Dopo la configurazione, il modulo HART e il dispositivo di campo diventano un tutt'uno e possono essere collegati a un'altra rete HART come dispositivo HART.

Quando è necessario completare la configurazione tramite il comunicatore dotato di capacità di analisi DD, è sufficiente sostituire il PC e il modem HART nella Figura 1.2 sopra con il comunicatore.

Interfaccia utente hardware

Il modulo HART utilizza IDC16 con spaziatura di 2,54 mm, socket 2x8 (JP3) per collegare la scheda utente. La definizione del numero di pin è nell'immagine. La spiegazione della funzione del pin è nella tabella. Se il bus HART attraversa la scheda utente, può essere condotto nel modulo HART tramite due pin nel socket.

Elenco delle definizioni dei pin del socket del modulo HART

Modulo Modbus a HARTe Parametri

Parametri di base

Oggetto di misura: dispositivo slave Modbus RTU

Alimentazione: (6～42)VDC

Protocollo bus: 2 fili, (4～20)mA+HART

Resistenza di carico: (0～1500) Ω (normale)

(230～1100) Ω (comunicazione HART)

Tensione di isolamento: interfaccia bus Modbus e HART, 500 V CA

Intervallo di temperatura: (-40～85) ℃

Intervallo di umidità: (5～95) %RH

Ora di inizio: ≤5s

Tempo di aggiornamento: 0,2 s

Regolazione umidità: costante di tempo 0～32s

Precisione della corrente di uscita: l'errore massimo è ≤50 μA

Modulo Modbus a HART Dimensione

La profondità del PCB del modulo HART è di 1,6 mm, rettangolare. Davanti (mostrato nella Figura 1-4), il componente più alto è a 5 mm dalla superficie della scheda; Dietro, il più alto è a 9 mm dalla superficie della scheda. Gli altri sono tutti componenti a montaggio superficiale, inferiori a 4 mm. Lunghezza, larghezza, posizione del foro fisso, ecc. del modulo HART sono mostrati nella figura sottostante.

Dimensioni frontali del modulo HART

Sul retro viene utilizzata una presa standard IDC16 (2x8) con spaziatura di 2,54 mm per il collegamento alla scheda utente; il modulo HART ha altri 3 fori fissi di diametro 3,0 mm, utilizzati per fissare il modulo HART sulla scheda utente.

Come scegliere il modulo Modbus-HART M0310?

Domande frequenti

D: Puoi presentarci lo Strumento di Configurazione?

R: Come accennato in precedenza, Microcyber può fornire un software di configurazione per PC per la configurazione del modulo HART. Per ulteriori informazioni contattateci.

D: Posso ottenere un manuale elettronico gratuito?

A: Sì, se lo desideri, contattaci.

D: Fornite il servizio OEM?

R: Sì, possiamo fornire, ad esempio, una scheda di comunicazione e un kit di strumenti per lo sviluppo di bus di campo.

Prodotto caldo--Modulo Modbus a HART