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如何通過HART協(xié)議將流量計實時數(shù)據(jù)讀取到上位機

2023年01月20日 10:12:40      來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量：26

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可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議，是美國ROSEMOUNT公司于1985年推出的一種用于現(xiàn)場智能儀表和控制室設(shè)備之間的通信協(xié)議。

HART裝置提供具有相對低的帶寬，適度響應(yīng)時間的通信，經(jīng)過10多年的發(fā)展，HART技術(shù)在國外已經(jīng)十分成熟，并已成為智能儀表的工業(yè)標準。HART通信采用的是半雙工的通信方式，其特點是在現(xiàn)有模擬信號傳輸線上實現(xiàn)數(shù)字信號通信，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中過渡性產(chǎn)品，因而在當前的過渡時期具有較強的市場競爭能力，得到了較快發(fā)展。

項目背景
某污水處理廠需要實時對排放口E+H進行實時流量及累積流量進行實時監(jiān)控，由于排放口流量計離數(shù)據(jù)采集的PLC有1千米左右，采用4-20mA信號，實時流量由于干擾依然有波動。傳統(tǒng)累計流量采用流量計觸點信號，每一個脈沖統(tǒng)計1m3水量，但由于日積月累，PLC統(tǒng)計累計流量誤差較大，每月校正，比較費時費工。基于以上兩點，故想通過通信方式實時讀取儀表數(shù)據(jù)，由于距離遠，RS485通信會不穩(wěn)定，HART協(xié)議作為考慮。

通過HART協(xié)議讀取流量計實時數(shù)據(jù)操作步驟
1、由于現(xiàn)場PLC未配置RS485口，故此次通訊采用松茂SM100-TCP以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集模塊將HART轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)的方式。實物如圖1
松茂SM100-TCP以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集模塊
圖1  松茂SM100-TCP以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集模塊

2、此流量計為四線制儀表，按照流量計接線圖進行接線，這里需要注意在儀表正負端需要并聯(lián)250Ω電阻。

3、按圖接好線路后，通上電源就可以對模塊就行配置。
打開配置調(diào)試軟件，通過點擊“配置及查看以態(tài)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)”來配置以態(tài)網(wǎng)參數(shù)。參數(shù)具體配置情況可查看“配置以態(tài)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)”。如圖2和圖3。
SM100-TCP參數(shù)配置軟件界面
圖2 SM100-TCP參數(shù)配置軟件界面


圖3 配置及查看以態(tài)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

4、配置HART透明工作方式
①配置HART儀表參數(shù)：
a、HART 地址：即為 HART 儀表的地址。
b、HART 指令工作模式：有主模式、副主模式可供選擇，根據(jù)儀表需要自行選擇。
c、前導符長度：HART指令前導符‘FF’數(shù)量，一般是6個字節(jié)。
②HART儀表參數(shù)查詢：可以查詢HART儀表基本參數(shù)信息。
③通用HART指令數(shù)據(jù)查詢：可以讀取通用HART儀表的實時數(shù)據(jù)，但無法顯示其他定制儀表的實時數(shù)據(jù)。
SM100-TCP參數(shù)配置軟件上讀取儀表實時數(shù)據(jù)
圖4  SM100-TCP參數(shù)配置軟件上讀取儀表實時數(shù)據(jù)

5、MODBUS P TCP數(shù)據(jù)查詢，如圖5
①此界面可以讀取模擬量、HART 儀表變量及開關(guān)量的數(shù)據(jù)信息。
②模塊工作方式：如果要輸出 MODBUS-TCP或者MODBUS-RTU協(xié)議數(shù)據(jù)時，模塊工作方式設(shè)置為“0號HART地址自動通訊”。
設(shè)定SM100-TCP工作方式
圖5 設(shè)定SM100-TCP工作方式

6、通過以上簡單的幾個設(shè)置，基本都能通過MODBUS測試軟件進行數(shù)據(jù)測試了。此次測試軟件使用ModScan。如圖九設(shè)置
通過MODBUS測試軟件進行數(shù)據(jù)測試
圖6 通過MODBUS測試軟件進行數(shù)據(jù)測試

 數(shù)據(jù)測試畫面
圖7 數(shù)據(jù)測試畫面

E+H儀表顯示畫面
圖8 E+H儀表顯示畫面

通過實時hart通信，可以將儀表實時數(shù)據(jù)，進行通信。查表可得到：

到此為止，我們已可以通過hart協(xié)議讀取流量計實時數(shù)據(jù)到上位機上。
作者：賴伯海，從事自動化控制十余載，從事各種水處理自動化控制，熟悉AB、施耐德、西門子、三菱等主流PLC程序開發(fā)及畫面組態(tài)制作及應(yīng)用，對各自控儀表也有深入研究
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