Módulo HART Modbus para módulo HART

Recursos do módulo Modbus para HART

Em conformidade com o protocolo padrão Modbus RTU

fornecer capacidade de comunicação HART para dispositivo de barramento Mod

Suporte para dispositivo portátil 375/475

Interface elétrica conectada com dispositivo Modbus suporta nível TTL, RS485 e RS232

Suporte ao protocolo HART 5/6/7

Suporta 6 variáveis ​​de dispositivo e 4 variáveis ​​dinâmicas

Lógica de conversão de módulo Modbus para HART

O módulo HART pode converter o instrumento de fluxo/nível MODBUS em instrumento de fluxo/nível HART.

O módulo HART (M0310) é um módulo de conversão integrado, convertendo o dispositivo de entrada MODBUS em um dispositivo de saída de corrente HART. O módulo HART é integrado ao dispositivo de entrada MODBUS (instrumentos de medição, como fluxo, nível etc.) e, em seguida, o protocolo da camada de aplicação MODBUS é executado pelo sinal de nível TTL. O módulo HART como mestre MODBUS e escravo HART converte os registros de dados (como registro de entrada, registro de retenção) do dispositivo MODBUS em todas as variáveis ​​dinâmicas dos comandos HART. Por exemplo, o registro de retenção de um medidor de vazão com endereço 30000 (intervalo 1-65536) contém o valor de fluxo instantâneo. Então, podemos configurar o registro de retenção para a variável de dispositivo 0 (intervalo 0-5) do módulo HART. E nomear o dispositivo 0 como variável primária (ou variável secundária, terciária, quatenária). A lógica de conversão é mostrada na figura abaixo.

Diagrama de lógica de mapeamento de dados

O módulo HART como um produto universal enfrentará diferentes recursos de interface de vários dispositivos MODBUS (endereço escravo, taxa de transmissão, paridade, etc.), modo de armazenamento de dados (endereço de registro de dados, tipo de dados, sequência de bytes, etc.) e requisitos dos usuários finais para alocação de variável dinâmica HART (mapeamento de registro de dados para variável de dispositivo, mapeamento de variável de dispositivo para variável dinâmica). Todos os itens acima podem ser configurados novamente pelo fabricante do dispositivo.

A Microcyber pode fornecer software de configuração de PC para a configuração acima. Também fornece arquivos DD do módulo HART, que são para a estação mestre HART (PC, comunicador) que possui capacidade analítica de arquivo DD. O módulo HART é configurado por meio da comunicação HART da estação mestre HART, para confirmar os recursos de interface entre o módulo HART e o dispositivo MODBUS, modo de armazenamento de dados e mapeamento da variável do dispositivo para a variável dinâmica HART.

Após a configuração acima, o dispositivo mestre HART pode acessar variáveis ​​dinâmicas do módulo HART com comandos HART e realizar a transmissão digital de dados do registro de dados MODBUS (como valores de fluxo instantâneo do medidor de vazão de memória) para o mestre HART.

O módulo HART como um produto universal enfrentará diferentes recursos de interface de vários dispositivos MODBUS (endereço escravo, taxa de transmissão, paridade, etc.), modo de armazenamento de dados (endereço de registro de dados, tipo de dados, sequência de bytes, etc.) e requisitos dos usuários finais para alocação de variável dinâmica HART (mapeamento de registro de dados para variável de dispositivo, mapeamento de variável de dispositivo para variável dinâmica). Todos os itens acima podem ser configurados novamente pelo fabricante do dispositivo.

A Microcyber pode fornecer software de configuração de PC para a configuração acima. Também fornece arquivos DD do módulo HART, que são para a estação mestre HART (PC, comunicador) que possui capacidade analítica de arquivo DD. O módulo HART é configurado por meio da comunicação HART da estação mestre HART, para confirmar os recursos de interface entre o módulo HART e o dispositivo MODBUS, modo de armazenamento de dados e mapeamento da variável do dispositivo para a variável dinâmica HART.

Após a configuração acima, o dispositivo mestre HART pode acessar variáveis ​​dinâmicas do módulo HART com comandos HART e realizar a transmissão digital de dados do registro de dados MODBUS (como valores de fluxo instantâneo do medidor de vazão de memória) para o mestre HART.

Módulo Modbus para HARTSaída de corrente analógica

No módulo HART, o valor de medição da variável primária (PV) é transmitido pelo valor de saída de corrente analógica de 4-20 mA. Por exemplo, o fluxo instantâneo do medidor de vazão é denominado variável primária HART. Quando o valor do fluxo instantâneo atinge metade da faixa de medição, o módulo HART produz 12.000 mA.

O módulo HART em execução compara continuamente o valor da variável primária com o limite superior e inferior de seu intervalo. Se o valor da variável primária atingir seu limite superior, o módulo HART emite uma corrente analógica de 20.000 mA. Se o valor da variável primária cair para zero, o módulo HART emite uma corrente analógica de 4.000 mA.

Se o valor da variável primária exceder seu limite superior e inferior, o módulo HART emite uma corrente fixa, indicando que a variável primária excede a faixa, e o valor da corrente é chamado de corrente de saída saturada. Se o valor da variável primária for maior que o limite superior, o módulo HART emite 20,800 mA fixos; se for menor que o limite inferior, o módulo HART emite 3,800 mA fixos.

O módulo HART tem outro grupo de corrente fixa usado para alarme de falha, que pode ser selecionado por um interruptor DIP no módulo HART para alarme de corrente alta ou baixa. Se selecionar alarme de corrente alta, quando a falha for encontrada, o módulo HART emite 21,750 mA. Se selecionar alarme de corrente baixa, quando a falha for encontrada, o módulo HART emite 3,750 mA.

Dois grupos de corrente de saída fixa do módulo HART

Direção Transfinita da Variável Primária (não opcional): Valor da Corrente de Saída Saturada

Exceder limite inferior: 3.800mA

Exceder limite superior: 20.800mA

Modo de alarme de falha (alternativo): Valor de corrente de saída de alarme

Alarme de baixa corrente: 3.750mA

Alarme de alta corrente: 21.750mA

Quando o endereço de polling do módulo HART não é definido como "0", não importa quanto seja o valor da variável primária, o canal analógico do módulo HART emite 4.000 mA fixos. Somente o endereço de polling é definido como "0", o módulo HART emite uma corrente analógica de 4-20 mA correspondente à variável primária.

Configurar interface

O módulo HART fica entre o barramento HART e o dispositivo MODBUS. Ele conecta a placa de controle principal (doravante denominada placa "user”) do dispositivo de campo por meio do soquete na parte traseira. Ele conecta o barramento HART do lado de fora e conecta o dispositivo de campo do lado de dentro, veja a imagem abaixo. 

Diagrama de fiação para configurar o módulo HART

Por exemplo, tomando o PC como dispositivo mestre, conecte o dispositivo de campo (sistema de quatro fios) via barramento HART. O barramento HART, que é composto de fonte de alimentação CC (POWER1: 9-36VDC) e resistência em série (250Ω), é conectado ao módulo HART; e o dispositivo de campo é alimentado por outros dois fios. O PC conecta o modem HART via interface USB (ou RS-232), e o outro lado do modem HART (Microcyber) é clipes de crocodilo não polares presos em ambos os lados da resistência correspondente. Use o software de configuração da Microcyber para configurar o módulo HART. Após a configuração, o módulo HART e o dispositivo de campo se tornam um todo e podem ser conectados a outra rede HART como dispositivo HART.

Quando a configuração for necessária para que o comunicador tenha capacidade de análise DD, basta substituir o PC e o modem HART na Figura 1.2 acima pelo comunicador.

Interface de usuário de hardware

O módulo HART usa espaçamento de 2,54 mm IDC16, soquete 2x8 (JP3) para conectar a placa do usuário. A definição do número do pino está na imagem. A explicação da função do pino está na Tabela. Se o barramento HART passar pela placa do usuário, ele pode ser conduzido no módulo HART por meio de dois pinos no soquete.

Lista de definições de pinos do soquete do módulo HART

Modbus para módulo HARTe Parâmetros

Parâmetros básicos

Objeto de medição: dispositivo escravo Modbus RTU

Fonte de alimentação: (6～42)VDC

Protocolo de barramento: 2 fios, (4～20)mA+HART

Resistência de carga: (0～1500) Ω(Normal)

(230～1100) Ω(Comunicação HART)

Tensão de isolamento: Modbus e interface de barramento HART, 500 VAC

Faixa de temperatura: (-40～85) ℃

Faixa de umidade: (5～95) %RH

Hora de início: ≤5s

Tempo de atualização: 0,2s

Ajuste de umidade: constante de tempo 0～32s

Precisão da corrente de saída: erro máximo ≤50 μA

Modbus para módulo HART Dimensão

A profundidade do PCB do módulo HART é de 1,6 mm, retangular. Na parte frontal (mostrado na Figura 1-4), o componente mais alto está a 5 mm da superfície da placa; Na parte traseira, o mais alto está a 9 mm da superfície da placa. Todos os outros são componentes de montagem em superfície, menores que 4 mm. O comprimento, a largura, a localização do furo fixo, etc. do módulo HART são mostrados na figura abaixo.

Dimensões frontais do módulo HART

O soquete padrão IDC16(2x8) com espaçamento de 2,54 mm é usado na parte traseira para conectar na placa do usuário; o módulo HART tem outros 3 furos fixos de diâmetro 3,0 mm, usados ​​para fixar o módulo HART na placa do usuário.

Como escolher o módulo Modbus M0310 para HART?

Perguntas frequentes

P: Você pode apresentar a Ferramenta de Configuração?

R: Como mencionado anteriormente, a Microcyber pode fornecer software de configuração de PC para configuração de módulo HART. Para saber mais sobre isso, entre em contato conosco.

P: Posso obter um manual eletrônico gratuito?

R: Sim, se você quiser, entre em contato conosco.

P: Vocês podem fornecer serviço OEM?

R: Sim, podemos, como placa de comunicação, também podemos fornecer kit de ferramentas de desenvolvimento de fieldbus.

Produto quente--Modbus para módulo HART