工業(yè)網(wǎng)絡(luò)第四章ppt課件(參考版)
2025-05-02 00:29本頁面
【正文】 第四章 常見的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) （ 5） HART 協(xié)議 思 考 題⑴ HART 協(xié)議的基本特點(diǎn)有 哪些？⑵ HART 協(xié)議的物理層是如何規(guī)定的 ？⑶ 在多點(diǎn)通信時(shí)， HART 協(xié)議為什么不能 同時(shí)傳輸模擬量？⑷ HART 協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范是如何規(guī) 定的 ？⑸ HART 協(xié)議的基本命令的作用和功能 ？。第四章 常見的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) （ 5） HART 協(xié)議 基于 HART協(xié)議 的 圓卡硬件 設(shè)計(jì)4～ 20mA LOOP RTNHARTMODEM電源模塊AD421AD7715CPUGND參考電壓源傳感器模塊VCCVCCZEROSPAN參考電壓源 EEPROMAIN+AIN智能變送模塊VCCA1A2GND第四章 常見的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) （ 5） HART 協(xié)議 HART 通訊模塊 的 電路設(shè)計(jì)HART 通訊模塊–FSK 頻移鍵控信號–Bell202 Modem–帶通濾波器–輸出波形整形電路第四章 常見的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) （ 5） HART 協(xié)議 本質(zhì)安全技術(shù)v 減少儲能元件v 雙重冗余齊納管v 符合本質(zhì)安全 iaⅡ CT1~6 標(biāo)準(zhǔn)第四章 常見的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) （ 5） HART 協(xié)議 HART 協(xié)議 的 應(yīng)用第四章 常見的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) （ 5） HART 協(xié)議 本 章 小 結(jié) HART 協(xié)議的特點(diǎn)是具有與現(xiàn)場總線類似的體系結(jié)構(gòu)，具有總線式的數(shù)字通訊，但HART 協(xié)議并不是真正的現(xiàn)場總線，它只是現(xiàn)場總線的雛形。這是各家公司的產(chǎn)品自己所特有的命令，不互相兼容，如特征化，微調(diào)傳感頭校正等 。主要包括：q 寫入阻尼時(shí)間常數(shù) ；q 寫入變送器量程 ；q 標(biāo)定（設(shè)置零點(diǎn)和量程） ；q 微調(diào)主變量零點(diǎn) ；q 微調(diào) DAC 的 零點(diǎn)和增益 ；q 完成自檢及主機(jī)復(fù)位等 。包括以下內(nèi)容：q 讀變送器的量程、單位以及阻尼時(shí)間常數(shù)；q 讀出傳感器串聯(lián)數(shù)目及其限制；q 寫入輪詢地址；q 讀出制造廠及產(chǎn)品型號；q 讀出主變量及單位；q 讀出電流的輸出及百分比輸出；q 讀寫 8 個字符的標(biāo)牌號， 16 個字符 的描述內(nèi) 容以及日期等。第三類，設(shè)備特殊命令，則對設(shè)備中的專門參數(shù)或特定設(shè)備的唯一功能進(jìn)行自由定義。對 HART 兼容的現(xiàn)場儀表，三種類型的命令提供讀 /寫等信息訪問功能（見圖）。仲裁機(jī)制是基于隱含令牌的簡單規(guī)則。 協(xié)議通常給兩種主設(shè)備提供相同的優(yōu)先級，允許它們在鏈路上交替通信。q 用于設(shè)備識別及組態(tài)的管理服務(wù)。第四章 常見的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) （ 5） HART 協(xié)議 HART 協(xié)議提供 的 服務(wù)HART 協(xié)議提供的服務(wù)有：q 可靠的同級實(shí)體間的處理服務(wù)，這種服務(wù)不提 供重檢測。這些信號在一些物理層的協(xié)議實(shí)現(xiàn)中用于對調(diào)制解調(diào)器電路系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)同步。雖然前導(dǎo)信號是物理層的要求，但數(shù)據(jù)鏈路層提供管理服務(wù)以說明和決定所需的前導(dǎo)信號數(shù)目。第四章 常見的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) （ 5） HART 協(xié)議 從 設(shè)備到主設(shè)備的數(shù)據(jù)幀 所有由主設(shè)備、從設(shè)備或成組模式設(shè)備發(fā)送的幀都以一定數(shù)目的十六進(jìn)制字符 FF 開頭，這些字符稱為幀的前導(dǎo)信號。這些信號在一些物理層的協(xié)議實(shí)現(xiàn)中用于對調(diào)制解調(diào)器電路系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)同步。在傳輸時(shí)，對各字節(jié)進(jìn)行異或運(yùn)算，最后結(jié)果即為垂直奇偶校驗(yàn)碼，亦被作為一個字節(jié)傳輸，而且硬件也對其進(jìn)行校驗(yàn)，粗線下面為垂直校驗(yàn)碼。依次類推。第四章 常見的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) （ 5） HART 協(xié)議 垂直奇偶校驗(yàn) 垂直奇偶校驗(yàn) 是一種二維的奇偶校驗(yàn)，它既對單個字節(jié)中的每一位進(jìn)行校驗(yàn)，又對報(bào)文傳輸中每一位的位置進(jìn)行校驗(yàn)，如圖。 成組模式的幀的產(chǎn)生無需主設(shè)備的請求，幀的源地址場中為主設(shè)備地址，目的地址場中為成組模式設(shè)備地址。 采用長幀還是短幀由幀起始字節(jié)的首位決定。輪詢地址用于在鏈路初始化時(shí)快速地掃描地址空間。具有廣播地址的幀的應(yīng)用必須通過幀中的其他參數(shù)來保證只有一個或沒有設(shè)備對廣播產(chǎn)生應(yīng)答。協(xié)議通常使用低 38 位對從設(shè)備尋址。地址場由 5 個字節(jié)組成，包含多種標(biāo)識信息。第四章 常見的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) （ 5） HART 協(xié)議 尋 址 在每一幀中協(xié)議均使用源地址和目的地址。這些信號在一些物理層的協(xié)議實(shí)現(xiàn)中用于對調(diào)制解調(diào)器電路系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)同步。幀中所有場都是整數(shù)字節(jié)長，幀中所有字節(jié)都在一連續(xù)的數(shù)據(jù)流中傳輸。如果有用戶數(shù)據(jù)，將在 數(shù)據(jù)場 中傳輸。幀中數(shù)據(jù)的來源及目的地址是由 地址場 決定的。? 當(dāng)?shù)刂窞? 1~15 時(shí)，則處于全數(shù)字通信狀態(tài)?？赏ㄟ^ HART 信號的本質(zhì)安全柵 /隔離器可以應(yīng)用在危險(xiǎn)場合。所允許的電纜長度依電纜類型和連接的設(shè)備數(shù)目而不同，通常單芯帶屏蔽雙絞電纜長度可達(dá)
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