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仪器常用现场通信方式HART和MODBUS介绍

仪器常用现场通信方式HART和MODBUS介绍
工业检测仪器仪表现场常用的通信方式主要为：HART和MODBUS为主流，现在就这2种常见的方式以德国CS INSTRUMENTS生产的VA450流量计（流量传感器）为例，介绍一下HART和MODBUS现场通信方式：
什么是HART总线?
HART总线:
• “Highway Addressable Remote Transducer”的缩写
• 由Rosemount公司于1980年中期开发，用于配置4-20mA电流环传感器
• 用贝尔试验室的频移键控标准在4-20mA电流上来调制数字信号
• 它是全球化的标准用于监控系统在模拟电流线上发送，接收数字信息
• 对现有工厂的数字化升级
HART总线的优势?
• 同时进行数字和模拟信号通信
• 和已存的4-20 mA设备完全兼容
• 不受平台限制和不同供应商设备具有互换性
• 对用户和供应商在成本控制上达到双赢
HART总线的工作原理？

HART 用小幅度的频移键控正弦信号调制4-20 mA电流，但不会影响模拟信号的平均值。
HART 用低频信号（1200Hz和2200Hz）来降低信号信号电缆的要求。1200bps的通信速率已完全足够。
HART 采用贝尔试验室1989年开发的调制技术，那时ADSL技术还没有产生。

在HART网络中安装VA 450

可以获取测量数据:流量,消耗量,流体方向…
可以做现场配置:设置管道直径,设置测量单位,设置量程范围…
所有这些操作都可以通过HART 总线 4-20mA电流环来实现！
1、点对点模式：
传统的4-20mA信号依然可以用于传输一个过程变量配置参数，和其他设备数据通过HART协议来传输。

2、多点模式：
所以过程变量通过数字信号传输.
多点模式下，通过每台设备的电流输出被固定在小值（通常是4 mA）。

3、数据存储：

何为MODBUS？
•MODBUS是市场上常用的通信协议
• 由Modicon PLCs公司开发，被许多SCADA系统，驱动设备，装置所采用
• 为了支持MODBUS，PLC服从MODBUS的寻址结构
• MODBUS 是一种主从协议，能在RS485和以太网上进行通信
为什么采用MODBUS？
• MODBUS是一种广泛应用于工业的通信协议，用于采集和控制不同种类的控制系统和过程数据。
• MODBUS 提供了高效的，标准化的方法在终端（RTU）或可编程控制器（PLC）和监控电脑之间传输数字状态和数据。
• MODBUS 组织提供免费的规格书和协议。
• 可以获得大量的关于MODBUS应用的开放资源。
• 通过RS-485总线进行MODBUS硬件连接的设备在工业中具有低成本的优势，并且非常流行。
MODBUS 网络结构：
VA 450 采用标准的EIA/TIA-485 作为MODBUS 总线连接方式

MODBUS 串行线协议是一种主从协议，MODBUS 通信总是由主机首先发起。
VA 450 用于MODBUS 的接线端子

总线电缆
• 只能采用EIA 485标准所推荐的电缆
• 多32个设备连接在总线中
• RS 485 总线和其他总线之间的距离不得小于20cm
• 电缆规格：
阻抗： 135 – 165 欧姆@ 3 到20 MHz
电容： < 30 pF / m
直径： > 0.64 mm
截面积： > 0.34 mm2（AWG 22）
回路电阻： < 110 欧姆/ 千米
屏蔽：铜编织或薄膜屏蔽
投入运行：用服务软件或蓝牙通信设置通讯参数
默认参数:
地址: 1
波特率: 19200 bps
奇偶校验: 偶校验
回应超时: 1.0 sec
回应延后: 0 ms
帧间隔: 2 ms
传输模式: RTU
在多个从机网络中不要用默认的地址作为从机地址！

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