Hart最初是由一家公司(Rosemount)在20世纪80年代中期设计的,目的是在模拟过程控制回路中向过程现场设备添加数字通信。这种回路使用标准模拟4-20毫安(mA)信号进行过程控制和传感器和执行器之间的通信,控制过程回路的频率范围为0到10赫兹。
虽然目前在工艺制造中安装了数百万的Hart设备,但除了偶尔使用手持校准/诊断设备外,大多数设备都不进行数字通信。因此,它们的数字通信能力的潜在价值往往会丢失,因为环路中没有任何设备在监听除了4-20毫安模拟信号之外的任何东西。
Hart开发之后,过程控制界的想象力转向了全数字现场总线的前景。这一愿景也是单一协议最终取代所有模拟4-20毫安现场设备。这种数字现场总线将把哈特等技术扔进历史的垃圾箱。现场总线被设计成以惊人的31.25千比特/秒的速度在现有的工厂线路上运行。但流程现场总线从未成为单一的全球标准。今天的过程制造世界包含基金会现场总线H1和Profibus PA现场设备,它们共享由国际电工委员会定义的IEC 1158-2物理层,但其他部分很少共享。
现场总线是用来取代传统过程控制系统所使用的模拟传输的全数字方式。现场总线将利用其更大的带宽在数字现场网络上实现报警、基于现场的控制和测量冗余等应用。像Hart这样的遗留技术不能执行这些任务,而且,一些人说,它们并不真正配得上“过程现场总线”的称号,这是由基金会和Profibus财团争夺的。Hart只适用于模拟回路中的现场设备的在线查询。
哈特和无线
输入无线。无线现场设备在过程工业中的前景激发了人们的想象力,达到了疯狂的程度。虽然过程现场设备的总安装成本总是包括“湿式”过程连接和设备本身的成本,但消除现场接线可能是过程工业的巨大收益,并可能改变现场测量设备的经济方式,使设备制造商垂涎欲滴。但是这种未来的无线设备如何进行最好的通信呢?
基金会现场总线和Profibus-PA采用的协议依赖于其有线的31 kB物理层。古老的哈特协议要求要低得多(有些人会说笨重),因为它期望仅以1200位/秒的速度通信,并且可以在单主/单从配置中运行。更先进的现场总线协议期望在多个设备之间为多种目的共享31 kB总线。当转移到无线世界时,老Hart的陈旧笨重成为一种优点,而基金会现场总线和Profibus PA的更现代的要求在没有电线的情况下很难满足。
今天,无线现场设备是工艺制造商的梦想产品。然而,为了开发这种改变游戏规则的产品,节约电池电量已经成为产品设计中最重要的关注点。如果笨重的旧通信协议能够延长设备的使用寿命,并更容易地从20世纪的有线世界迁移到明天的无线世界,那么它就不是一个负担。因此,现场设备制造商正在寻找古老而可敬的Hart协议,通过现代无线网状网络封装和传输。Hart可能非常适合未来的无线现场设备,这些设备必须节约电池电量,并在野外无线网络遇到的广泛变化的条件下可靠地运行。
在后的成了先的。
哈里·福布斯hforbes@arcweb.com他是马萨诸塞州ARC Advisory Group Inc.的高级分析师。