Elektronik, Otomasyon, PLC, SCADA, Hart protokolü

Hart nedir? Nasıl çalışır? Hart sinyali?

HART (Highway Addressable Remote Transducer) elektronik cihazlarda özellikle otomasyon enstrumanlarında yaygın olarak kullanılan bir haberleşme protokolüdür.

HART İletişim Protokolü endüstriyel otomasyon da kullanılan analog ve dijital sinyallerin birleşiminden ortaya çıkmıştır. En dikkate değer avantajı ise; Sadece analog sinyali ileten kabloyu paylaşarak 4–20 mA analog enstrümantasyon akım döngüleri üzerinden dijital iletişim kurabilmesidir. HART, küçük otomasyon uygulamalarından oldukça karmaşık endüstriyel uygulamalara kadar uzanan proses ve enstrümantasyon sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bugün dünya çapında kurulu akıllı saha cihazlarının çoğunluğu HART-desteklidir.

Basitçe söylemek gerekirse, HART (Veriyolu Adreslenebilir Uzaktan Dönüştürücü- Highway addressable Remote Transducer) Protokolü, akıllı otomasyon cihazları ile kontrol veya izleme sistemi arasındaki analog kablolar ile dijital bilgileri gönderme ve almaya yarayan küresel bir standarttır.

Daha spesifik olarak, HART, akıllı saha cihazları ve ana sistemler arasında veri erişimi sağlayan iki yönlü bir iletişim protokolüdür. Ana sistem; bir tesisin proses kontrol, varlık yönetimi, güvenlik veya herhangi bir kontrol platformuna ait bir bilgisayardaki veya teknisyenin el cihazındaki herhangibir yazılım uygulaması olabilir.

HART Teknolojisi

Bu teknolojinin kullanımı oldukça kolaydır ve akıllı cihazların devreye alınması ve kalibrasyonu ile sürekli çevrimiçi teşhis için kullanıldığından oldukça güvenirlidir. İletişim kurması için birkaç nedeni vardır. Bunlar;

Cihaz Teşhisi
Cihaz Sorun Giderme
Cihaz Yapılandırması
Cihaz tarafından sağlanan ek ölçüm değerlerin okunması sağlaması
Cihaz Sağlığı ve Durumu

Bu avantajları kullanarak yıllar boyunca üst düzeyde başarı elde etmişlerdir. Hart teknolojisinin neden tüm iletişim protokollerinin en büyüğü olduğunu be dünya çapında 30 Milyondan fazla cihazda kurulu olduğunu açıklıyor.

HART Nasıl Çalışır?

“HART” Veriyolu Adreslenebilir Uzaktan Dönüştürücü- Highway addressable Remote Transducer için kullanılan bir kısaltmadır. HART Protokolü, 4-20mA üstüne düşük seviyede dijital iletişim sinyallerini eklemek için Bell 202 Frekans Kaydırmalı Anahtarlama (FSK) standardını kullanır.

Protokol, saha ekipmanı ile iki yönlü iletişim ile akıllı saha enstrümandan/enstrümana normal proses değeri dışında bilgi alınıp/gönderilmesini sağlar. HART Protokolü 4-20mA sinyalini kesmeden 1200 bps’te iletişim sağlar ve akıllı saha cihazından saniyede iki veya daha fazla dijital güncelleştirilmiş değerin alınmasını sağlar. Dijital FSK sinyali sürekli olduğu için , 4-20mA sinyal ile hiçbir etkileşim yoktur.

HART teknolojisi, yöneticisi ( master) tarafından konuşulduğu zaman akıllı saha cihazının (köle- slave) konuştuğu ( cevap verdiği) bir master/slave protokoldür. HART Protokolü akıllı saha cihazlarından bilgiyi noktadan-noktaya ( point to point ) veya multidrop ( çoklu nokta) şeklinde farklı yapılar üzerinden alabilir. Pratik uygulaması point to point konfigurasyondur.

HART İletişimi, HART-özellikli cihazlar arasında gerçekleştirilir. Bunlar tipik bir akıllı saha cihazı ve bir kontrol veya izleme sistemidir. İletişim, standart enstrümantasyon sınıfı kablo kullanılarak ve standart kablolama, sonlandırma uygulamaları kullanarak oluşur.

HART Protokolü eşzamanlı iki iletişim kanalı sağlar: 4-20mA analog sinyal ve dijital sinyal. Birincil ölçüm değeri, en hızlı ve en güvenilir endüstri standardı olan – 4-20mA sinyali 4-20mA akım döngüsü kullanılarak iletilir. Ek cihaz bilgileri analog sinyal üzerine bindirilmiş bir dijital sinyal kullanılarak iletilir.
Dijital sinyal, cihazın durumu, arıza bilgileri, ek ölçülen veya hesaplanan değerler de dahil olmak üzere cihazdaki diğer bilgileri içerir. İki iletişim kanalı birlikte kullanılması ve yapılandırması kolay, düşük maliyetli ve çok sağlam tüm tesis için kullanılabilecek bir iletişim çözümü sağlar.

HART Protokolünün İki Eşzamanlı İletişim Kanalı

4-20mA analog sinyal ve bir dijital sinyal.
4-20mA sinyali, en hızlı ve en güvenilir endüstri standardı olan 4-20mA akım döngüsünü kullanarak birincil ölçülen değeri iletir.
Ek cihaz bilgileri, analog sinyal üzerine eklenen dijital bir sinyal kullanılarak iletilir.

Dijital sinyal, cihaz durumu, teşhis, ek ölçülen veya hesaplanan değerler vb. Dahil olmak üzere cihazdan gelen bilgileri içerir. İki iletişim kanalı birlikte, kullanımı ve yapılandırması kolay, düşük maliyetli ve çok sağlam bir eksiksiz saha iletişim çözümü sağlar.