¿Cuáles son las ventajas del protocolo HART en la automatización industrial?

HART (“Transductor remoto direccionable de autopista”) es un protocolo de comunicación diseñado para aplicaciones de medición y control de procesos industriales.

Se llama protocolo híbrido porque combina comunicación analógica y digital. Puede comunicar una sola variable usando una señal analógica de 4-20 ma, mientras que también comunica información adicional en una señal digital. La información digital es transportada por una modulación de bajo nivel superpuesta en el bucle de corriente estándar de 4 a 20 mA.

Usando una señal analógica, la información se envía de una sola manera, ya sea desde el dispositivo al host (entradas) o desde el host al dispositivo (salidas). La información digital, por otro lado, puede viajar en ambas direcciones utilizando la señal de comunicaciones digitales HART. Esto abre el camino para que un instrumento que tradicionalmente solo recibe información de la señal de control de un host, un controlador de válvula, por ejemplo, también envíe al host información sobre lo que sucede en la válvula. Del mismo modo, un transmisor que tradicionalmente solo envía una variable de proceso al host ahora también puede recibir información como los ajustes de configuración.

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La comunicación con la maquinaria e instrumentos de la planta para control y medición es la base de la automatización industrial. La técnica de comunicación más simple, la primera en implementarse, es un circuito de corriente con un rango normal de 4 mA a 20 mA, que emplea un transmisor, un receptor y una fuente de alimentación. Permite la transmisión de datos variables de proceso. El circuito actual es confiable y altamente inmune a la interferencia ambiental en largas distancias de comunicación. No es de extrañar, entonces, que todavía se use ampliamente.

Sin embargo, la desventaja obvia es que un solo bucle permite la comunicación unidireccional desde un sensor o un actuador.

El protocolo HART ™ (Transductor remoto direccionable por carretera) se desarrolló a mediados de la década de 1980 para permitir la comunicación de campo bidireccional de información adicional, más allá de las variables de proceso normales, hacia y desde un instrumento de campo inteligente. El protocolo HART utiliza el estándar Bell 202 Frequency Shift Keying (FSK) para superponer señales digitales a un nivel bajo en la parte superior de 4-20 mA. En pocas palabras, las señales de corriente continua y de baja frecuencia están moduladas por señales independientes de alta frecuencia que cambian entre un par de frecuencias.

Hoy, el protocolo HART es el estándar global para enviar y recibir información digital a través de cables analógicos entre dispositivos inteligentes y sistemas de control o monitoreo, debido, en gran parte, a la enorme base instalada de sistemas de 4-20 mA.

La clave para una implementación exitosa de HART es la capacidad de codificar y decodificar con precisión las señales de comunicación HART en entornos industriales ruidosos y hostiles.

Esta nota de aplicación describe métodos para configurar DAC8750, DAC8760, DAC7750 y DAC7760 de Texas Instruments para la comunicación HART ™. El DAC87x0 es una familia de DAC de un solo canal de 16 bits que cumplen inherentemente los requisitos de los “Transitorios de portadora” y las pruebas de “Ruido de salida durante el silencio” que se requieren para un sistema compatible con HART.

El protocolo de transductor remoto direccionable Highway (HART) es una versión inicial del bus de campo, un protocolo de automatización industrial digital. La mayor ventaja es el hecho de que se basa en un estándar convencional de 4 a 20 mA que sirve para la transmisión de señales analógicas. Todavía se puede utilizar el cableado existente del sistema anterior y es posible el funcionamiento en paralelo de ambos. Para obtener más información, visite TRANSDUCTOR REMOTO DIRECCIONABLE DE CARRETERA.

La mayoría de los sistemas de transductores industriales tienen una clasificación de corriente operable de 4–20 mA en todo el mundo, esto ha hecho que el Protocolo HART sea uno de los protocolos industriales más populares que existen en la actualidad. El protocolo HART inicialmente estaba destinado a ser utilizado por usuarios que deseaban usar las señales heredadas de 4–20 mA, pero deseaban implementar un protocolo “inteligente”. Hoy, incluso las variantes inalámbricas encriptadas de estos protocolos están en su lugar.

Según wikipedia ”El protocolo fue desarrollado por Rosemount Inc., construido a partir del estándar de comunicaciones tempranas Bell 202 a mediados de la década de 1980 como un protocolo de comunicación digital patentado para sus instrumentos de campo inteligentes. Pronto se convirtió en HART y en 1986 se hizo un protocolo abierto. Desde entonces, las capacidades del protocolo se han mejorado mediante sucesivas revisiones de la especificación “.