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儀器常用現(xiàn)場通信方式HART和MODBUS介紹

儀器常用現(xiàn)場通信方式HART和MODBUS介紹
工業(yè)檢測儀器儀表現(xiàn)場常用的通信方式主要為：HART和MODBUS為主流，現(xiàn)在就這2種常見的方式以德國CS INSTRUMENTS生產(chǎn)的VA450流量計(jì)（流量傳感器）為例，介紹一下HART和MODBUS現(xiàn)場通信方式：
什么是HART總線?
HART總線:
? “Highway Addressable Remote Transducer”的縮寫
? 由Rosemount公司于1980年中期開發(fā)，用于配置4-20mA電流環(huán)傳感器
? 用貝爾試驗(yàn)室的頻移鍵控標(biāo)準(zhǔn)在4-20mA電流上來調(diào)制數(shù)字信號(hào)
? 它是全球化的標(biāo)準(zhǔn)用于監(jiān)控系統(tǒng)在模擬電流線上發(fā)送，接收數(shù)字信息
? 對(duì)現(xiàn)有工廠的數(shù)字化升級(jí)
HART總線的優(yōu)勢(shì)?
? 同時(shí)進(jìn)行數(shù)字和模擬信號(hào)通信
? 和已存的4-20 mA設(shè)備完全兼容
? 不受平臺(tái)限制和不同供應(yīng)商設(shè)備具有互換性
? 對(duì)用戶和供應(yīng)商在成本控制上達(dá)到雙贏
HART總線的工作原理？

HART 用小幅度的頻移鍵控正弦信號(hào)調(diào)制4-20 mA電流，但不會(huì)影響模擬信號(hào)的平均值。
HART 用低頻信號(hào)（1200Hz和2200Hz）來降低信號(hào)信號(hào)電纜的要求。1200bps的通信速率已完全足夠。
HART 采用貝爾試驗(yàn)室1989年開發(fā)的調(diào)制技術(shù)，那時(shí)ADSL技術(shù)還沒有產(chǎn)生。

在HART網(wǎng)絡(luò)中安裝VA 450

可以獲取測量數(shù)據(jù):流量,消耗量,流體方向…
可以做現(xiàn)場配置:設(shè)置管道直徑,設(shè)置測量單位,設(shè)置量程范圍…
所有這些操作都可以通過HART 總線 4-20mA電流環(huán)來實(shí)現(xiàn)！
1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式：
傳統(tǒng)的4-20mA信號(hào)依然可以用于傳輸一個(gè)過程變量配置參數(shù)，和其他設(shè)備數(shù)據(jù)通過HART協(xié)議來傳輸。

2、多點(diǎn)模式：
所以過程變量通過數(shù)字信號(hào)傳輸.
多點(diǎn)模式下，通過每臺(tái)設(shè)備的電流輸出被固定在小值（通常是4 mA）。

3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：

何為MODBUS？
?MODBUS是市場上常用的通信協(xié)議
? 由Modicon PLCs公司開發(fā)，被許多SCADA系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)設(shè)備，裝置所采用
? 為了支持MODBUS，PLC服從MODBUS的尋址結(jié)構(gòu)
? MODBUS 是一種主從協(xié)議，能在RS485和以太網(wǎng)上進(jìn)行通信
為什么采用MODBUS？
? MODBUS是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)的通信協(xié)議，用于采集和控制不同種類的控制系統(tǒng)和過程數(shù)據(jù)。
? MODBUS 提供了高效的，標(biāo)準(zhǔn)化的方法在終端（RTU）或可編程控制器（PLC）和監(jiān)控電腦之間傳輸數(shù)字狀態(tài)和數(shù)據(jù)。
? MODBUS 組織提供免費(fèi)的規(guī)格書和協(xié)議。
? 可以獲得大量的關(guān)于MODBUS應(yīng)用的開放資源。
? 通過RS-485總線進(jìn)行MODBUS硬件連接的設(shè)備在工業(yè)中具有低成本的優(yōu)勢(shì)，并且非常流行。
MODBUS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：
VA 450 采用標(biāo)準(zhǔn)的EIA/TIA-485 作為MODBUS 總線連接方式

MODBUS 串行線協(xié)議是一種主從協(xié)議，MODBUS 通信總是由主機(jī)首先發(fā)起。
VA 450 用于MODBUS 的接線端子

總線電纜
? 只能采用EIA 485標(biāo)準(zhǔn)所推薦的電纜
? 多32個(gè)設(shè)備連接在總線中
? RS 485 總線和其他總線之間的距離不得小于20cm
? 電纜規(guī)格：
阻抗： 135 – 165 歐姆@ 3 到20 MHz
電容： < 30 pF / m
直徑： > 0.64 mm
截面積： > 0.34 mm2（AWG 22）
回路電阻： < 110 歐姆/ 千米
屏蔽：銅編織或薄膜屏蔽
投入運(yùn)行：用服務(wù)軟件或藍(lán)牙通信設(shè)置通訊參數(shù)
默認(rèn)參數(shù):
地址: 1
波特率: 19200 bps
奇偶校驗(yàn): 偶校驗(yàn)
回應(yīng)超時(shí): 1.0 sec
回應(yīng)延后: 0 ms
幀間隔: 2 ms
傳輸模式: RTU
在多個(gè)從機(jī)網(wǎng)絡(luò)中不要用默認(rèn)的地址作為從機(jī)地址！

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儀器常用現(xiàn)場通信方式HART和MODBUS介紹