Módulo HART Modbus a módulo HART

Características del módulo Modbus a HART

Cumple con el protocolo estándar Modbus RTU

Proporciona capacidad de comunicación HART al dispositivo Mod bus.

Admite dispositivo portátil 375/475

La interfaz eléctrica conectada con el dispositivo Modbus admite nivel TTL, RS485 y RS232.

Admite protocolo HART 5/6/7

Admite 6 variables de dispositivo y 4 variables dinámicas

Lógica de conversión de módulo Modbus a HART

El módulo HART puede convertir un instrumento de flujo/nivel MODBUS en un instrumento de flujo/nivel HART.

El módulo HART (M0310) es un módulo convertidor incorporado que convierte un dispositivo de entrada MODBUS en un dispositivo de salida de corriente HART. El módulo HART está integrado en el dispositivo de entrada MODBUS (instrumentos de medición, como flujo, nivel, etc.), y luego el protocolo de capa de aplicación MODBUS se ejecuta mediante la señal de nivel TTL. El módulo HART como maestro MODBUS y esclavo HART, convierte registros de datos (como registros de entrada, registros de retención) del dispositivo MODBUS en todas las variables dinámicas de los comandos HART. Por ejemplo, el registro de retención de un medidor de flujo con dirección 30000 (rango 1-65536) contiene un valor de flujo instantáneo. Luego podemos configurar el registro de retención en la variable de dispositivo 0 (rango 0-5) del módulo HART. Y nomine el dispositivo 0 como variable primaria (o variable secundaria, teritaria, cuatenaria). La lógica de conversión se muestra en la siguiente figura.

Diagrama lógico de mapeo de datos

El módulo HART como producto universal se enfrentará a diferentes características de interfaz de varios dispositivos MODBUS (dirección esclava, velocidad de baudios, paridad, etc.), modo de almacenamiento de datos (dirección de registro de datos, tipo de datos, secuencia de bytes, etc.) y usuarios finales. ‟ requisitos para la asignación de variables dinámicas HART (asignación de registros de datos a la variable del dispositivo, asignación de variables del dispositivo a la variable dinámica). Todo lo anterior puede ser configurado nuevamente por el fabricante del dispositivo.

Microcyber puede proporcionar software de configuración de PC para la configuración anterior. También proporcione archivos DD del módulo HART, que son para la estación maestra HART (PC, comunicador) que posee capacidad analítica de archivos DD. El módulo HART se configura a través de comunicación HART desde la estación maestra HART, para confirmar las características de la interfaz entre el módulo HART y el dispositivo MODBUS, el modo de almacenamiento de datos y el mapeo de la variable del dispositivo a la variable dinámica HART.

Después de la configuración anterior, el dispositivo maestro HART puede acceder a la variable dinámica del módulo HART con comandos HART y realizar la transmisión digital de los datos desde el registro de datos MODBUS (como los valores de flujo instantáneo del medidor de flujo con memoria) al maestro HART.

El módulo HART como producto universal se enfrentará a diferentes características de interfaz de varios dispositivos MODBUS (dirección esclava, velocidad de baudios, paridad, etc.), modo de almacenamiento de datos (dirección de registro de datos, tipo de datos, secuencia de bytes, etc.) y usuarios finales. ‟ requisitos para la asignación de variables dinámicas HART (asignación de registros de datos a la variable del dispositivo, asignación de variables del dispositivo a la variable dinámica). Todo lo anterior puede ser configurado nuevamente por el fabricante del dispositivo.

Microcyber puede proporcionar software de configuración de PC para la configuración anterior. También proporcione archivos DD del módulo HART, que son para la estación maestra HART (PC, comunicador) que posee capacidad analítica de archivos DD. El módulo HART se configura a través de comunicación HART desde la estación maestra HART, para confirmar las características de la interfaz entre el módulo HART y el dispositivo MODBUS, el modo de almacenamiento de datos y el mapeo de la variable del dispositivo a la variable dinámica HART.

Después de la configuración anterior, el dispositivo maestro HART puede acceder a la variable dinámica del módulo HART con comandos HART y realizar la transmisión digital de los datos desde el registro de datos MODBUS (como los valores de flujo instantáneo del medidor de flujo con memoria) al maestro HART.

Módulo Modbus a HART Salida de corriente analógica

En el módulo HART, el valor de medición de la variable primaria (PV) se transmite mediante un valor de salida de corriente analógica de 4-20 mA. Por ejemplo, el flujo instantáneo del medidor de flujo se denomina variable primaria HART. Cuando el valor del flujo instantáneo alcanza la mitad del rango de medición. El módulo HART emite 12.000 mA.

La ejecución del módulo HART compara continuamente el valor de la variable primaria con el límite superior e inferior de su rango. Si el valor de la variable primaria alcanza su límite superior, el módulo HART genera una corriente analógica de 20.000 mA. Si el valor de la variable primaria llega a cero, el módulo HART genera una corriente analógica de 4.000 mA.

Si el valor de la variable primaria excede su límite superior e inferior, el módulo HART genera una corriente fija, lo que indica que la variable primaria excede el rango, y el valor actual se denomina corriente de salida saturada. Si el valor de la variable primaria supera el límite superior, el módulo HART genera una salida fija de 20.800 mA; si es inferior al límite inferior, el módulo HART emite 3.800 mA fijos.

El módulo HART tiene otro grupo de corriente fija utilizada para alarma de falla, que se puede seleccionar mediante un interruptor DIP en el módulo HART para alarma de corriente alta o baja. Si selecciona alarma de alta corriente, cuando se encuentra una falla, el módulo HART genera 21.750 mA. Si selecciona la alarma de baja corriente, cuando se encuentra la falla, el módulo HART genera 3.750 mA.

Corriente de salida fija de dos grupos del módulo HART

Dirección transfinita de la variable primaria (no opcional): Valor actual de salida saturada

Superar el límite inferior: 3.800mA

Superar el límite superior: 20.800mA

Modo de alarma de falla (alternativo): valor actual de salida de alarma

Alarma de baja corriente: 3.750mA

Alarma de alta corriente: 21.750mA

Cuando la dirección de sondeo del módulo HART no está configurada como "0", no importa cuánto sea el valor de la variable principal, las salidas del canal analógico del módulo HART son fijas de 4.000 mA. Sólo la dirección de sondeo se establece como "0", el módulo HART genera una corriente analógica de 4-20 mA correspondiente a la variable primaria.

Configurar interfaz

El módulo HART está entre el bus HART y el dispositivo MODBUS. Conecta el tablero de control principal (en adelante denominado"placa de usuario”) del dispositivo de campo a través del enchufe en la parte posterior. Conecta el bus HART en el exterior y conecta el dispositivo de campo en el interior; consulte la imagen a continuación. 

Diagrama de cableado para configurar el módulo HART

Por ejemplo, tomando una PC como dispositivo maestro, conecte el dispositivo de campo (sistema de cuatro cables) a través del bus HART. El bus HART, que se compone de una fuente de alimentación de CC (POWER1: 9-36 VCC) y una resistencia en serie (250 Ω), está conectado al módulo HART; Y el dispositivo de campo está alimentado por otros dos cables. La PC conecta el módem HART a través de la interfaz USB (o RS-232), y el otro lado del módem HART (Microcyber) son pinzas de cocodrilo no polares sujetas en ambos lados de resistencia coincidente. Utilice el software de configuración de Microcyber para configurar el módulo HART. Después de la configuración, el módulo HART y el dispositivo de campo forman un todo y se pueden conectar a otra red HART como dispositivo HART.

Cuando se requiere que la configuración sea completada por el comunicador que tiene capacidad de análisis DD, simplemente sustituya la PC y el módem HART en la Figura 1.2 anterior con el comunicador.

Interfaz de usuario de hardware

El módulo HART utiliza un conector IDC16 de 2x8 (JP3) con un espaciado de 2,54 mm para conectar la placa de usuario. La definición del número de pin se encuentra en la imagen. La explicación de la función del pin se encuentra en la tabla. Si el bus HART pasa a través de la placa de usuario, puede conectarse al módulo HART a través de dos clavijas en el zócalo.

Lista de definición de pines del zócalo del módulo HART

Módulo Modbus a HARTe Parámetros

Parametros basicos

Objeto de medición: dispositivo esclavo Modbus RTU

Fuente de alimentación: (6~42)VCC

Protocolo de bus: 2 cables, (4~20)mA+HART

Resistencia de carga: (0~1500) Ω (normal)

(230～1100) Ω(Comunicación HART)

Voltaje de aislamiento: Modbus y interfaz de bus HART, 500 VCA

Rango de temperatura: (-40~85) ℃

Rango de humedad: (5~95) %RH

Hora de inicio: ≤5s

Tiempo de actualización: 0,2 s

Ajuste húmedo: constante de tiempo 0 ~ 32 s

Precisión de la corriente de salida: máx. El error es ≤50 μA

Módulo Modbus a HART Dimensión

La profundidad de la PCB del módulo HART es de 1,6 mm, rectangular. Delantero (como se muestra en la Figura 1-4), el componente más alto está a 5 mm de la superficie del tablero; Atrás, la parte más alta está a 9 mm de la superficie del tablero. Todos los demás son componentes de montaje en superficie, de menos de 4 mm. La longitud, el ancho, la ubicación del orificio fijo, etc. del módulo HART se muestran en la siguiente figura.

Dimensiones frontales del módulo HART

En la parte posterior se utiliza un conector estándar IDC16(2x8) con una separación de 2,54 mm para enchufarlo a la placa de usuario; El módulo HART tiene otros 3 orificios fijos de 3,0 mm de diámetro, que se utilizan para fijar el módulo HART a la placa de usuario.

¿Cómo elegir M0310 Modbus a módulo HART?

Preguntas más frecuentes

P: ¿Puedes presentar la herramienta de configuración?

R: Como se mencionó anteriormente, Microcyber puede proporcionar software de configuración de PC para la configuración del módulo HART; para obtener más información al respecto, contáctenos.

P: ¿Puedo obtener un manual electrónico gratuito?

R: Sí, si lo desea, contáctenos.

P: ¿Pueden proporcionar servicio OEM?

R: Sí, podemos, como la placa de comunicación, también podemos proporcionar un kit de herramientas de desarrollo de bus de campo.

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