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儀器常用現場通信方式HART和MODBUS介紹

儀器常用現場通信方式HART和MODBUS介紹
工業檢測儀器儀表現場常用的通信方式主要為：HART和MODBUS為主流，現在就這2種常見的方式以德國CS INSTRUMENTS生產的VA450流量計（流量傳感器）為例，介紹一下HART和MODBUS現場通信方式：
什么是HART總線?
HART總線:
? “Highway Addressable Remote Transducer”的縮寫
? 由Rosemount公司于1980年中期開發，用于配置4-20mA電流環傳感器
? 用貝爾試驗室的頻移鍵控標準在4-20mA電流上來調制數字信號
? 它是全球化的標準用于監控系統在模擬電流線上發送，接收數字信息
? 對現有工廠的數字化升級
HART總線的優勢?
? 同時進行數字和模擬信號通信
? 和已存的4-20 mA設備完全兼容
? 不受平臺限制和不同供應商設備具有互換性
? 對用戶和供應商在成本控制上達到雙贏
HART總線的工作原理？

HART 用小幅度的頻移鍵控正弦信號調制4-20 mA電流，但不會影響模擬信號的平均值。
HART 用低頻信號（1200Hz和2200Hz）來降低信號信號電纜的要求。1200bps的通信速率已完全足夠。
HART 采用貝爾試驗室1989年開發的調制技術，那時ADSL技術還沒有產生。

在HART網絡中安裝VA 450

可以獲取測量數據:流量,消耗量,流體方向…
可以做現場配置:設置管道直徑,設置測量單位,設置量程范圍…
所有這些操作都可以通過HART 總線 4-20mA電流環來實現！
1、點對點模式：
傳統的4-20mA信號依然可以用于傳輸一個過程變量配置參數，和其他設備數據通過HART協議來傳輸。

2、多點模式：
所以過程變量通過數字信號傳輸.
多點模式下，通過每臺設備的電流輸出被固定在小值（通常是4 mA）。

3、數據存儲：

何為MODBUS？
?MODBUS是市場上常用的通信協議
? 由Modicon PLCs公司開發，被許多SCADA系統，驅動設備，裝置所采用
? 為了支持MODBUS，PLC服從MODBUS的尋址結構
? MODBUS 是一種主從協議，能在RS485和以太網上進行通信
為什么采用MODBUS？
? MODBUS是一種廣泛應用于工業的通信協議，用于采集和控制不同種類的控制系統和過程數據。
? MODBUS 提供了高效的，標準化的方法在終端（RTU）或可編程控制器（PLC）和監控電腦之間傳輸數字狀態和數據。
? MODBUS 組織提供免費的規格書和協議。
? 可以獲得大量的關于MODBUS應用的開放資源。
? 通過RS-485總線進行MODBUS硬件連接的設備在工業中具有低成本的優勢，并且非常流行。
MODBUS 網絡結構：
VA 450 采用標準的EIA/TIA-485 作為MODBUS 總線連接方式

MODBUS 串行線協議是一種主從協議，MODBUS 通信總是由主機首先發起。
VA 450 用于MODBUS 的接線端子

總線電纜
? 只能采用EIA 485標準所推薦的電纜
? 多32個設備連接在總線中
? RS 485 總線和其他總線之間的距離不得小于20cm
? 電纜規格：
阻抗： 135 – 165 歐姆@ 3 到20 MHz
電容： < 30 pF / m
直徑： > 0.64 mm
截面積： > 0.34 mm2（AWG 22）
回路電阻： < 110 歐姆/ 千米
屏蔽：銅編織或薄膜屏蔽
投入運行：用服務軟件或藍牙通信設置通訊參數
默認參數:
地址: 1
波特率: 19200 bps
奇偶校驗: 偶校驗
回應超時: 1.0 sec
回應延后: 0 ms
幀間隔: 2 ms
傳輸模式: RTU
在多個從機網絡中不要用默認的地址作為從機地址！

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