在原有環(huán)境中增加HART I/O端口
上述是一種很常見的情況,可以反映HART技術(shù)的主要功能。但是如果設備位于技術(shù)人員不愿意去,或者設備位于技術(shù)人員無法到達的位置,他們就希望能夠在任何時間在控制室里獲得這些診斷信息。一種簡要的解答就是將資產(chǎn)管理程序的I/O端口升級,以支持HART技術(shù)。不幸的是,這種方法并不廉價,很多公司愿意升級主控制系統(tǒng),卻不愿意升級現(xiàn)場布線或者I/O端口??刂葡到y(tǒng)變得越來越先進,但是現(xiàn)場設備卻依然不能通過老式的I/O端口傳送智能數(shù)據(jù),這是一種浪費,卻恰恰又無處不見。
如果操作人員希望從一堆儀表中獲得診斷數(shù)據(jù)或者二次變量,單HART接口或者無線附件或許是一種選擇。(更多信息參見文章《使用多變量傳感器》)但是如果你需要存取數(shù)以百計的設備數(shù)據(jù),那么就需要一種更合適于大型應用的技術(shù)。
HART多路復用器,通常被稱為“mux”或者“brick”,具有多個接口,可以將多個信號匯總成一個輸出。多路復用器掃描每一臺設備,并能夠通過任何適合于工廠或者生產(chǎn)單元的通訊體系結(jié)構(gòu),將數(shù)據(jù)發(fā)送給資產(chǎn)管理系統(tǒng)。多路復用器通常安裝于信號編組機柜內(nèi),所有布線都在此機柜內(nèi)匯集。(HART信號能夠在任意一點從4-20mA信號電纜上提取,而模擬信號繼續(xù)發(fā)送至現(xiàn)有控制系統(tǒng)。提取的信號發(fā)送給手持式通訊器,從而無須到達變送器的所在地。)發(fā)送至資產(chǎn)管理系統(tǒng)的多路復用器的輸出有多種方式,通常選擇RS485 Modbus。具體連接方式取決于你要遞送信號的系統(tǒng)類型。
Pepperl+Fuchs公司能夠提供可以用于1區(qū)和2區(qū)的無線HART適配器,這種設備能夠用來升級傳統(tǒng)的現(xiàn)場設備,提供一種高性價比的解決方案。Pepperl+Fuchs公司還提供無線HART網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品,能夠從相連的現(xiàn)場設備讀取所有的測量和診斷信息,并將無線網(wǎng)絡與工廠自動化網(wǎng)絡相連。用來試運行、維護和診斷的工具和程序的使用方法與標準HART協(xié)議一樣,因為無線HART本身就源自標準HART協(xié)議。
嚴守優(yōu)先序列
此文所討論有一前提,不要試圖以很少的努力完成過多任務。在一個多路復用器上使用過多數(shù)量的設備(最多可以擴展至256臺)所要付出的代價就是需要花費較長時間來遍歷每一臺設備。多路復用器通常在一定數(shù)量的設備上共享單一的HART接口,所以連接的設備越多,以及你試圖從每一臺設備上獲取的信息越多,那么掃描所有設備所花費的時間就越多,很明顯你能接受的時間延遲取決于你的具體應用。在進行狀態(tài)監(jiān)控時一定要牢記這一點,用來控制過程單元的溫度或者流量反而不是最重要的。而且某些設備比其他設備要更為重要,所以不管你采用什么方法,都要提供優(yōu)先通訊序列。從另一個角度來說,即使一個很慢的多路復用器系統(tǒng)也要比等待操作員攜帶手持設備走遍全廠區(qū)要快。
這些用來收集診斷數(shù)據(jù)的解決方案已經(jīng)被廣泛采用。通常問題真正困難的地方在于你希望怎么使用這些收集到的數(shù)據(jù),但是這個問題已經(jīng)超出了本文的討論范疇。安裝高效的資產(chǎn)管理程序的好處頗多,但是要求在組織的各個層面進行大量投資,從操作員到系統(tǒng)的維護人員投資。這一方面的討論已經(jīng)相當深入,但是資產(chǎn)管理系統(tǒng)無法在沒有數(shù)據(jù)的情況下獨立存在,所以跨出填補技術(shù)斷層的第一步是很關(guān)鍵的。
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