IMT-2000 3GPP-주소식 원격 변환 프로토콜
Highway Addressable Remote Transducer Protocol| 하트 | |
|---|---|
| 프로토콜 정보 | |
| 네트워크 유형 | 장치(프로세스 자동화) |
| 물리적 미디어 | 4–20 mA 아날로그 계측 배선 또는 2.4 GHz 무선 |
| 네트워크 토폴로지 | 포인트 투 포인트, 멀티드롭, 무선 메시 |
| 최대 장치 수 | 멀티드롭15길 |
| 최대 속도 | 사용되는 물리적 계층에 따라 다름 |
| 장치 주소 지정 | 하드웨어/소프트웨어 |
| 통치 기구 | 필드콤 그룹 |
| 웹사이트 | www |
HART 통신 프로토콜(Highway Addressable Remote Transducer)은 하이브리드 아날로그+디지털 산업 자동화 개방형 프로토콜이다. 가장 눈에 띄는 장점은 기존 4~20mA 아날로그 계측 전류 루프를 통해 통신할 수 있어 아날로그 전용 호스트 시스템에서 사용하는 와이어 쌍을 공유할 수 있다는 점이다. HART는 소형 자동화 애플리케이션에서 고도로 정교한 산업 애플리케이션에 이르기까지 프로세스와 계측 시스템에 널리 사용된다.
에머슨에 따르면,[1] 전 세계적으로 4–20 mA 시스템의 거대한 설치 기반 때문에, HART 프로토콜은 오늘날 가장 인기 있는 산업 프로토콜 중 하나이다. HART 프로토콜은 기존의 4–20 mA 신호를 사용하기를 원했지만, "스마트" 프로토콜을 구현하고자 했던 사용자들을 위해 좋은 전환 프로토콜을 만들었다.
이 프로토콜은 Rosemount Inc.에 의해 개발되었고, 1980년대 중반에 Bell 202의 초기 통신 표준에 기초하여 그들의 스마트 필드 계측기를 위한 독점적인 디지털 통신 프로토콜로 구축되었다. 곧 그것은 HART로 진화했고 1986년에 공개 프로토콜이 만들어졌다. 그 이후, 규격을 연속적으로 수정함으로써 프로토콜의 기능이 향상되었다.
모드
HART 기기의 주요 작동 모드는 포인트 투 포인트(아날로그/디지털) 모드와 멀티 드롭 모드 두 가지가 있다.
점 대 점
점 대 점 모드에서 디지털 신호는 4–20 mA 루프 전류에 중첩된다. 4–20 mA 전류와 디지털 신호는 모두 제어기와 계측기 또는 최종 제어 요소 사이의 유효한 신호 프로토콜이다.
기기의 폴링 주소는 "0"으로 설정되어 있다. 각 계측기 케이블 신호 쌍에는 계측기 하나만 장착할 수 있다. 일반적으로 사용자가 지정한 하나의 신호는 4–20 mA 신호로 지정된다. 다른 신호는 4–20 mA 신호 위에 디지털로 전송된다. 예를 들어 압력 범위를 나타내는 4–20 mA로 압력을 보낼 수 있으며, 온도는 동일한 와이어를 통해 디지털 방식으로 전송할 수 있다. 포인트 투 포인트 모드에서 HART 프로토콜의 디지털 부분은 일종의 디지털 전류 루프 인터페이스로 볼 수 있다.
멀티 드롭
멀티 드롭 모드에서는 아날로그 루프 전류가 4mA로 고정되며, 신호 루프에 두 개 이상의 계측기를 둘 수 있다.
HART 개정판 3 ~ 5에서는 계측기의 폴링 주소가 1 ~ 15 범위에 있도록 허용했다. HART 개정 6은 주소 1에서 63까지 허용했고, HART 개정 7은 주소 0에서 63까지 허용했다. 각 계측기에는 고유한 주소가 있어야 한다.
패킷 구조
요청 HART 패킷은 다음과 같은 구조를 가지고 있다.
| 필드 이름 | 길이(바이트) | 목적 |
|---|---|---|
| 서문 | 5–20 | 동기화 및 반송파 탐지 |
| 시작 바이트 | 1 | 마스터 번호를 지정함 |
| 주소 | 1–5 | 슬레이브 지정, 마스터 지정 및 버스트 모드 표시 |
| 팽창 | 0–3 | 이 필드의 길이는 0–3바이트이고 길이는 구분 기호(시작 바이트)에 표시된다. |
| 명령 | 1 | 실행할 명령의 숫자 값 |
| 데이터 바이트 수 | 1 | 데이터 필드의 크기를 나타냄 |
| 데이터 | 0–255 | 명령과 관련된 데이터. 백과 ACK는 적어도 두 개의 데이터 바이트를 포함해야 한다. |
| 체크섬 | 1 | 시작 바이트에서 마지막 데이터 바이트까지 모든 바이트의 XOR |
서문
현재 모든 새로운 장치들은 5바이트의 프리앰블을 구현하는데, 그 어떤 것이든 더 큰 것이 통신 속도를 감소시키기 때문이다. 하지만, 마스터들은 역지원에 책임이 있다. 새 장치에 대한 마스터 통신은 최대 프리앰블 길이(20바이트)로 시작되며, 현재 장치의 프리앰블 크기가 결정되면 나중에 감소한다.
프리암블은: "f" "ff" "ff" "ff" (5배 ff)
시작 구분 기호
이 바이트는 마스터 번호를 포함하고 통신 패킷이 시작됨을 지정한다.
주소
HART 체계 중 하나에서 구현되는 대상 주소를 지정한다. 원래 주소 지정 방식은 장치 주소를 지정하는 데 4비트만 사용했으며, 이는 마스터를 포함한 장치 수를 16개로 제한했다.
새로운 계획은 38비트를 사용하여 장치 주소를 지정한다. 이 주소는 명령 0 또는 명령 11을 사용하여 장치에서 요청한다.
명령
이것은 어떤 명령을 실행할지 나타내는 1바이트의 숫자 값이다. 명령 0과 명령 11은 장치 번호를 요청하는 데 사용된다.
데이터 바이트 수
추적할 통신 데이터 바이트 수를 지정하십시오.
상태
마스터의 상태 필드가 없고 슬레이브의 경우 2바이트가 된다. 이 필드는 노비가 작업을 완료했는지 여부와 현재 건강 상태를 마스터에게 알리기 위해 사용한다.
데이터
이 필드에 포함된 데이터는 실행할 명령에 따라 달라진다.
체크섬
체크섬은 시작 바이트에서 시작하여 해당 바이트를 포함한 데이터 필드의 마지막 바이트로 끝나는 모든 바이트의 XOR로 구성된다.
제조업체 코드
HART 규약에 참여하는 각 제조업체에는 식별 번호가 할당된다. 이 번호는 장치에 처음 연결할 때 사용되는 기본 장치 식별 명령의 일부로 전달된다. (아래의 목록은 비지연적이고 더 이상 사용되지 않는다는 점에 유의하십시오(1996년 11월 15일 날짜). 나열된 기업 중 일부는 이제 없어지고 목록은 새로운 제조업체가 시장에 진입함에 따라 끊임없이 유동적이다. 또한 현재 버전의 표준 장치에서는 ID 코드를 십진수 값 대신 16진수로 보고한다.)[2]
참조
- ^ 에머슨 http://www.automation.com/content/emerson-proves-advancements-in-eddl-electronic-device-description-language-technology, 2009-09-09 개정판
- ^ FieldComm Group https://support.fieldcommgroup.org/en/support/solutions/articles/8000083841-current-list-of-hart-manufacturer-id-codes,, 2020-05-04 검색
- ^ HART - SMART 통신 프로토콜, 공통 테이블 문서, 개정판: 9.0, 버전:A/15/96 (HCF_SPEC-183)
