Har協(xié)議新型電磁流量計現(xiàn)場總線通訊技術(shù)開發(fā)：
現(xiàn)場總線技術(shù)作為當(dāng)今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點之一，被譽為自動化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)，它的出現(xiàn)對工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生了重大的影響。現(xiàn)場總線是指應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場、在微機化測量控制設(shè)備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的系統(tǒng)，也稱為開放式、數(shù)字式、多點通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)n.。
現(xiàn)場總線自80年代中期發(fā)展***今，已逐漸形成了在一定應(yīng)用領(lǐng)域具有一定影響力和優(yōu)勢的幾大總線技術(shù)，如在過程自動化領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用的基***會現(xiàn)場總線FF(Foundation Fieldbus)，應(yīng)用于樓宇自控領(lǐng)域的Lon Works現(xiàn)場總線，適用于加工自動化領(lǐng)域的PROFIBUS現(xiàn)場總線，在離散控制領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用的CAN總線技術(shù)，以及用于現(xiàn)場智能儀表和控制室設(shè)備通信的HART通信協(xié)議技術(shù)。其中，HART通信協(xié)議屬于一種現(xiàn)場總線過渡性協(xié)議，因其具有模擬信號和數(shù)字信號兼容的特性，在目前的智能儀表設(shè)計中有著廣泛的應(yīng)用㈨。
1、現(xiàn)場總線的特點與優(yōu)勢01刪
現(xiàn)場總線打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。由于采用了智能現(xiàn)場設(shè)備，能夠把原有集散控制系統(tǒng)中處于控制室的控制模塊、各輸入輸出模塊置入現(xiàn)場設(shè)備，加上現(xiàn)場設(shè)備具有通信能力，現(xiàn)場的測量變送儀表可以與閥門等執(zhí)行機構(gòu)直接傳送信號，因而控制系統(tǒng)功能能夠不依賴控制室的計算機或控制儀表，直接在現(xiàn)場完成，實現(xiàn)徹底的分散控制。現(xiàn)場總線具有以下特點：
(1)系統(tǒng)的開放性。開放是指對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致性、公開性，強調(diào)對標(biāo)準(zhǔn)的共識與遵從。
(2)互可操作性與互用性。互可操作性是指實現(xiàn)瓦連設(shè)備、系統(tǒng)間的信息傳遞與溝通； 而互用性則意味著不同牛產(chǎn)廠家性能類似的設(shè)備可實現(xiàn)相互替換。7
(3)現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性。它將傳感器、補償計算與控制等功能分散到現(xiàn)場設(shè)備中完成，并可***診斷設(shè)備的運行狀態(tài)。
(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性。現(xiàn)場總線已構(gòu)成一種全分散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，從根本上改變了現(xiàn)有集中與分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了可靠性。
(5)對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性。作為工廠網(wǎng)絡(luò)底層的現(xiàn)場總線，是專為現(xiàn)場環(huán)境而設(shè)計的， 可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、電力線等，具有較高強的抗干擾能力，能采用兩線制實現(xiàn)供電與通信，并可滿足本質(zhì)安全要求、防爆要求等。
由于現(xiàn)場總線的以上特點，特別是現(xiàn)場總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化，使控制系統(tǒng)從設(shè)計、安裝、投運到正常生產(chǎn)運行及檢修維護，都體現(xiàn)出優(yōu)越性。其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
(1)節(jié)省硬件數(shù)量與投資。由于現(xiàn)場總線系統(tǒng)中的現(xiàn)場智能設(shè)備能直接執(zhí)行多種傳感控制報警和計算功能，因而減少了變送器的數(shù)量，不再需要單獨的調(diào)節(jié)器、計算單元等。而且它還可以用工控Pc機作為操作站，從而節(jié)省了***大筆硬件投資，并可減少控制室的占地面積。
(2)節(jié)省安裝費用。現(xiàn)場總線系統(tǒng)的接線十分簡單，對雙絞線或***條電纜通常可掛接多個設(shè)備，因而節(jié)省了安裝設(shè)備的投資，也減少了設(shè)計安裝的工作量。
(3)節(jié)省維護資源。由于現(xiàn)場控制設(shè)備具有白診斷與簡單故障處理的能力，可通過數(shù)字通訊將相關(guān)的診斷維護信息送往控制室，用戶能盡早地分析故障原因并快速排除，縮短了維護停工時間，同時由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化減少了維護工作量。
(4)用戶具有高度的系統(tǒng)集成豐動權(quán)。用戶可以自由選擇不同廠家所提供的設(shè)備來集成系統(tǒng)，避免因選擇某的產(chǎn)品而被限制了設(shè)備的選擇范圍，使系統(tǒng)集成過程中的主動權(quán)牢牢掌握在用戶手中。
(5)提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性。由于現(xiàn)場總線設(shè)備的智能化、數(shù)字化，與模擬信號相比，它從根本上提高了測量與控制的高度，減少了傳送誤差。同時，由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡化，設(shè)備與連線減少，現(xiàn)場儀表內(nèi)部功能增強，減少了信號的往返傳輸，提高了系統(tǒng)的工作可靠性。此外，由于它的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，功能模塊化，因而還具有設(shè)計簡單，易于重構(gòu)等優(yōu)點。
2、HART現(xiàn)場儀表“1
HART現(xiàn)場儀表是一種將HART通信協(xié)議引入智能儀表開發(fā)中，通過軟硬件設(shè)計使系統(tǒng)具有與上位機遠(yuǎn)程通信功能的智能儀表。這種儀表能夠提供比傳統(tǒng)模擬儀表的精度， 同時由于HART通信方式的引入，它被賦予了更多的先進控制功能：
(1)數(shù)字通信方式使現(xiàn)場儀表能保留附加信息，在需要的時候讀出。附加信息可以是與過程量有關(guān)的信息，也可以是反映現(xiàn)場儀表本身狀態(tài)的信息。而這些信息可以包括與維護有關(guān)的活動記錄(例如***近***次標(biāo)定的日期)，用來自儀表本身的***消息，使構(gòu)成儀表自動化管理系統(tǒng)成為可能。
(2)以數(shù)字通信方式讀取測量值，這使***臺儀表(工作在多傳感器模式下)可以提供一種以上的測量值(例如，***臺質(zhì)量流量變送器，可將質(zhì)量流量、過程溫度、密度和總質(zhì)量流量的測量值反映到***條報文中)。在一定溫度范圍內(nèi)，儀表品種單獨的趨勢成為可能。
(3)對于部分HART現(xiàn)場儀表，PID控制功能被嵌入變送器，變送器的輸出直接送到執(zhí)行器(不經(jīng)過控制器和調(diào)節(jié)器)，在現(xiàn)場形成閉環(huán)控制，真正實現(xiàn)了分散控制。
(4)在檢測的同時，可以檢查現(xiàn)場儀表的運行狀態(tài)，完成故障診斷，從而簡化儀表維護作業(yè)，提高安全性
現(xiàn)場總線技術(shù)作為當(dāng)今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點之一，被譽為自動化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)，它的出現(xiàn)對工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生了重大的影響。現(xiàn)場總線是指應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場、在微機化測量控制設(shè)備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的系統(tǒng)，也稱為開放式、數(shù)字式、多點通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)n.。
現(xiàn)場總線自80年代中期發(fā)展***今，已逐漸形成了在一定應(yīng)用領(lǐng)域具有一定影響力和優(yōu)勢的幾大總線技術(shù)，如在過程自動化領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用的基***會現(xiàn)場總線FF(Foundation Fieldbus)，應(yīng)用于樓宇自控領(lǐng)域的Lon Works現(xiàn)場總線，適用于加工自動化領(lǐng)域的PROFIBUS現(xiàn)場總線，在離散控制領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用的CAN總線技術(shù)，以及用于現(xiàn)場智能儀表和控制室設(shè)備通信的HART通信協(xié)議技術(shù)。其中，HART通信協(xié)議屬于一種現(xiàn)場總線過渡性協(xié)議，因其具有模擬信號和數(shù)字信號兼容的特性，在目前的智能儀表設(shè)計中有著廣泛的應(yīng)用㈨。
1、現(xiàn)場總線的特點與優(yōu)勢01刪
現(xiàn)場總線打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。由于采用了智能現(xiàn)場設(shè)備，能夠把原有集散控制系統(tǒng)中處于控制室的控制模塊、各輸入輸出模塊置入現(xiàn)場設(shè)備，加上現(xiàn)場設(shè)備具有通信能力，現(xiàn)場的測量變送儀表可以與閥門等執(zhí)行機構(gòu)直接傳送信號，因而控制系統(tǒng)功能能夠不依賴控制室的計算機或控制儀表，直接在現(xiàn)場完成，實現(xiàn)徹底的分散控制。現(xiàn)場總線具有以下特點：
(1)系統(tǒng)的開放性。開放是指對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致性、公開性，強調(diào)對標(biāo)準(zhǔn)的共識與遵從。
(2)互可操作性與互用性。互可操作性是指實現(xiàn)瓦連設(shè)備、系統(tǒng)間的信息傳遞與溝通； 而互用性則意味著不同牛產(chǎn)廠家性能類似的設(shè)備可實現(xiàn)相互替換。
(3)現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性。它將傳感器、補償計算與控制等功能分散到現(xiàn)場設(shè)備中完成，并可***診斷設(shè)備的運行狀態(tài)。
(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性。現(xiàn)場總線已構(gòu)成一種全分散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，從根本上改變了現(xiàn)有集中與分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了可靠性。
(5)對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性。作為工廠網(wǎng)絡(luò)底層的現(xiàn)場總線，是專為現(xiàn)場環(huán)境而設(shè)計的， 可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、電力線等，具有較高強的抗干擾能力，能采用兩線制實現(xiàn)供電與通信，并可滿足本質(zhì)安全要求、防爆要求等。
由于現(xiàn)場總線的以上特點，特別是現(xiàn)場總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化，使控制系統(tǒng)從設(shè)計、安裝、投運到正常生產(chǎn)運行及檢修維護，都體現(xiàn)出優(yōu)越性。其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
(1)節(jié)省硬件數(shù)量與投資。由于現(xiàn)場總線系統(tǒng)中的現(xiàn)場智能設(shè)備能直接執(zhí)行多種傳感控制報警和計算功能，因而減少了變送器的數(shù)量，不再需要單獨的調(diào)節(jié)器、計算單元等。而且它還可以用工控Pc機作為操作站，從而節(jié)省了***大筆硬件投資，并可減少控制室的占地面積。
(2)節(jié)省安裝費用。現(xiàn)場總線系統(tǒng)的接線十分簡單，對雙絞線或***條電纜通常可掛接多個設(shè)備，因而節(jié)省了安裝設(shè)備的投資，也減少了設(shè)計安裝的工作量。
(3)節(jié)省維護資源。由于現(xiàn)場控制設(shè)備具有白診斷與簡單故障處理的能力，可通過數(shù)字通訊將相關(guān)的診斷維護信息送往控制室，用戶能盡早地分析故障原因并快速排除，縮短了維護停工時間，同時由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化減少了維護工作量。
(4)用戶具有高度的系統(tǒng)集成豐動權(quán)。用戶可以自由選擇不同廠家所提供的設(shè)備來集成系統(tǒng)，避免因選擇某的產(chǎn)品而被限制了設(shè)備的選擇范圍，使系統(tǒng)集成過程中的主動權(quán)牢牢掌握在用戶手中。
(5)提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性。由于現(xiàn)場總線設(shè)備的智能化、數(shù)字化，與模擬信號相比，它從根本上提高了測量與控制的高度，減少了傳送誤差。同時，由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡化，設(shè)備與連線減少，現(xiàn)場儀表內(nèi)部功能增強，減少了信號的往返傳輸，提高了系統(tǒng)的工作可靠性。此外，由于它的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，功能模塊化，因而還具有設(shè)計簡單，易于重構(gòu)等優(yōu)點。
2、HART現(xiàn)場儀表“1
HART現(xiàn)場儀表是一種將HART通信協(xié)議引入智能儀表開發(fā)中，通過軟硬件設(shè)計使系統(tǒng)具有與上位機遠(yuǎn)程通信功能的智能儀表。這種儀表能夠提供比傳統(tǒng)模擬儀表的精度， 同時由于HART通信方式的引入，它被賦予了更多的先進控制功能：
(1)數(shù)字通信方式使現(xiàn)場儀表能保留附加信息，在需要的時候讀出。附加信息可以是與過程量有關(guān)的信息，也可以是反映現(xiàn)場儀表本身狀態(tài)的信息。而這些信息可以包括與維護有關(guān)的活動記錄(例如***近***次標(biāo)定的日期)，用來自儀表本身的***消息，使構(gòu)成儀表自動化管理系統(tǒng)成為可能。
(2)以數(shù)字通信方式讀取測量值，這使***臺儀表(工作在多傳感器模式下)可以提供一種以上的測量值(例如，***臺質(zhì)量流量變送器，可將質(zhì)量流量、過程溫度、密度和總質(zhì)量流量的測量值反映到***條報文中)。在一定溫度范圍內(nèi)，儀表品種單獨的趨勢成為可能。
(3)對于部分HART現(xiàn)場儀表，PID控制功能被嵌入變送器，變送器的輸出直接送到執(zhí)行器(不經(jīng)過控制器和調(diào)節(jié)器)，在現(xiàn)場形成閉環(huán)控制，真正實現(xiàn)了分散控制。
(4)在檢測的同時，可以檢查現(xiàn)場儀表的運行狀態(tài)，完成故障診斷，從而簡化儀表維護作業(yè)，提高安全性。