Komunikační server pro komunikaci HART
 |
| Inovace, technologie, projekty Komunikační server pro komunikaci HART
Protokol HART je velmi často používán v průmyslových řídicích systémech. Slouží k dálkovému nastavení čidel, jejichž výstupem je proudová smyčka 4 až 20 mA. Proud ve smyčce je pulsně modulován signálem, který nese digitální informaci. Čidla s protokolem HART se často používají v chemickém průmyslu, tedy většinou v prostředí s nebezpečím výbuchu.  Komunikace protokolem HART měla původně sloužit k nastavení parametrů čidla. K tomu účelu byly vyvinuty různé typy ručních komunikátorů, které servisní technik připojoval k vodičům proudové smyčky. Postupem doby se však čidla zdokonalovala a protokolem HART je nyní možné převzít i měřenou veličinu nebo další pomocné údaje. Typickým příkladem jsou moderní průtokoměry. Jejich hlavní výstupní údaj – průtok – je vysílán proudovou smyčkou. Komunikací HART lze zjistit navíc např. hustotu média. K dispozici také většinou bývá teplota elektronického zařízení ve vyhodnocovací části, aby bylo možné vyhodnotit přehřátí. V moderních řídicích systémech je často požadováno, aby byly údaje z komunikace HART dostupné i regulačnímu programu. Ke zpracování signálu HART se používá multiplexer HART (obr. 1), který umí propojit jednotlivé linky HART s výstupem s rozhraním RS-485. Potud by bylo vše v pořádku, potíže se začínají objevovat v případě komunikace v praxi. Formáty dat čidel různých výrobců nejsou zcela kompatibilní, je třeba obsluhovat i multiplexer (zařízení, které je schopné posílat více signálů po jedné přenosové lince – pozn. red.). Uspokojivého řešení lze obvykle dosáhnout pouze tehdy, jsou-li čidla i řídicí systém od jednoho výrobce. Mnohem pohodlnější by bylo, kdyby byly údaje z čidel k dispozici ve stejné podobě jako ze standardních jednotek I/O, např. v některém formátu standardní sběrnice Fieldbus.  Tento problém jsme řešili pro chemický výrobní podnik (použitý princip ukazuje obr. 1). Využili jsme komunikační server na bázi miniaturního průmyslového PC ADVANTECH MBPC-200 s operačním systémem Linux. Komunikační server přebírá řízení multiplexeru, prostřednictvím komunikace HART sbírá údaje z připojených čidel a dekóduje z nich potřebné informace. Ty jsou pak k dispozici na dotaz po sběrnici Modbus. K serveru jsou připojeny tři nezávislé linky Modbus od tří různých řídicích systémů. Komunikační server také vyhodnocuje chybná data a generuje příslušná chybová hlášení, kontroluje funkci čidel, provádí předepsané restarty po výpadku napájení a další potřebné operace. Ukládá data o průběhu komunikace (logging), ze kterých může správce systému zjistit např. dobu, kdy bylo vybrané čidlo z určitých důvodů mimo provoz. Správce systému se připojuje prostřednictvím rozhraní Ethernet. Systém je spravován klientem Telnetu, data se stahují pomocí FTP (File Transfer Protocol – druh interaktivního přenosu souborů). Správu tedy lze vykonávat z libovolného PC bez nutnosti instalace zvláštního programu. Pokud by byl komunikační server připojen do místní sítě Intranet, bylo by možné zařízení spravovat z libovolného počítače v síti, popř. i na dálku přes internet. Na obr. 2 je ukázáno skutečné provedení, které zahrnuje i jiskrově bezpečné bariéry Pepperl+Fuchs, oddělující čidla umístěná v prostředí s nebezpečím výbuchu. Moduly ADAM jsou zde využity jako převodníky RS-232/485. Jakékoliv podrobnější informace o projektu si vyžádejte v libovolné kanceláři firmy FCC Průmyslové systémy. FCC Průmyslové systémy s. r. o. 400 11 Ústí nad Labem, SNP 8, tel.: 472 774 173, fax: 472 772 115 |