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      智能變送器的通訊協(xié)議及常見(jiàn)問(wèn)題
      作者:fanlei  來(lái)源:本站  發(fā)表時(shí)間:2016-8-2 15:39:29  點(diǎn)擊:2516
      能變送器的通訊協(xié)議及常見(jiàn)問(wèn)題
      智能變送器的可靠性與穩(wěn)定性非常高,但經(jīng)常遇到通訊方面的問(wèn)題。由于智能變送器誕生時(shí)國(guó)際上沒(méi)有制定出統(tǒng)一的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),所以各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的變送器用的通信協(xié)議不盡相同。典型的如Honeywell的ST3000用的是DE協(xié)議,F(xiàn)isher-Rosement的3051用的是HART協(xié)議,橫河川儀的EJA系列為Brain(布朗)協(xié)議/HART協(xié)議,還有遵循現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)的全數(shù)字式智能變送器。影響智能變送器現(xiàn)場(chǎng)不通訊的因素主要有高頻電磁波干擾;因電纜太長(zhǎng)、電纜的分布電容超過(guò)了網(wǎng)絡(luò)限制,及負(fù)載電阻較低等。各協(xié)議的特點(diǎn)及可能伴生的通訊問(wèn)題如下。
      1 HART協(xié)議
      HART(Highway Addressable Remote Transducer)是基于貝爾202通訊標(biāo)準(zhǔn)的移頻鍵控(FSK)技術(shù)[2],通過(guò)在4~20mA電流上疊加頻率信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)字通訊。2個(gè)不同頻率:1200 Hz和2200H:代表“0”和“1”,以正弦波的形式疊加在4~20mA直流信號(hào)上,因這些正弦波的平均值為零,所以不產(chǎn)生直流分量,不會(huì)對(duì)4~20rnA過(guò)程信號(hào)產(chǎn)生影響,它是在不中斷傳輸信號(hào)的情況下完成了真正的同步通訊。
      中山化工有限公司曾現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用了幾臺(tái)HART協(xié)議的3051變送器和1臺(tái)渦街流量計(jì),投運(yùn)后均出現(xiàn)異常,撤回到車(chē)間校驗(yàn),儀表通訊及工作正常。經(jīng)細(xì)致檢查,發(fā)現(xiàn)裝置中運(yùn)行了60 Hz的電機(jī)、泵,為適應(yīng)50 Hz的電源,采用了大量的變頻器,而變頻器的載波頻率大都組態(tài)設(shè)置為2000 Hz,這個(gè)頻率正好與HART通訊頻率接近,從而影響了智能變送器的正常工作。采取增大儀表電纜與動(dòng)力電纜槽架的改造措施后問(wèn)題得到解決[3]。另外在智能變送器和連線(xiàn)的附近使用發(fā)報(bào)機(jī)也會(huì)影響正常通訊與工作。
      2 DE協(xié)議
      DE協(xié)議是以脈沖電流的多少來(lái)代表“1”和“0”的,數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)是分開(kāi)傳輸?shù)模?dāng)傳送數(shù)字信號(hào)時(shí),模擬信號(hào)須中斷[1]。HART通訊頻率較高(約1~2 kHz),要求網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間常數(shù)不大于0.65μs,這樣HART通訊設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的最大電容限制了通訊的最大距離,一般為不大于400m。而DE協(xié)議通訊頻率較低,網(wǎng)絡(luò)的最大時(shí)間常數(shù)為104μs,允許的電纜分布電容比HART協(xié)議寬的多,所以,就會(huì)出現(xiàn)同一套裝置中用DE通訊協(xié)議的儀表通訊正常而用HART協(xié)議的智能變送器卻不能通訊的現(xiàn)象。對(duì)于具有HART協(xié)議的變送器如果通訊距離確實(shí)需要足夠長(zhǎng),可以用電容較低的交聯(lián)電纜。
      3 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊協(xié)議
      IEC(國(guó)際電工委員會(huì))對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(Fieldbus)的定義是“安裝在制造和過(guò)程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線(xiàn)稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。”它是一種全數(shù)字化、雙向、串行、多站的通信網(wǎng)絡(luò),一對(duì)導(dǎo)線(xiàn)上可傳輸多種信息。純數(shù)字的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能變送器,是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信協(xié)議開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種變送器。它已不是傳統(tǒng)意義上的變送器,而是同時(shí)起著變送、控制和通信的作用。在整個(gè)控制系統(tǒng)中,每臺(tái)變送器都是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)。使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)后,自控系統(tǒng)的配線(xiàn)、安裝、調(diào)試和維護(hù)等方面的費(fèi)用可以大大降低,隨著現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)(FCS)的發(fā)展應(yīng)用,作為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能變送器必將被廣泛應(yīng)用。
       

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