Hart web
samyorlyApuntes29 de Abril de 2020
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Protocolo de comunicación Hart
CONECTANDO EL MUNDO DE LA AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS
Liderando la transformación digital.
Los fabricantes están usando avances digitales como la analítica y los dispositivos inteligentes, incorporados para mejorar su uso en las tecnologías tradicionales y además mejorar las relaciones con los clientes, las procesos y propuestas de valor. Los sistemas industriales que interconectan el mundo digital con el mundo físico a través de sensores y los actuadores se conocen comúnmente como sistemas ciber físicos.
Estos sistemas resuelven complejos problemas de control y cuando combinado con las soluciones de "Big Data", proporcionan una visión más profunda en los datos y el análisis.
Los desarrollos actuales como la Internet industrial de las cosas (IIoT) y la Industria 4.0 se centran en la transformación digital de la red de dispositivos de campo. Esta transformación digital ayudará a que las organizaciones industriales pasen de la fase reactiva a la fase predictiva, mantener y optimizar las estrategias de gestión de activos para mejorar las operaciones y reducir los costos.
La tecnología HART y el IIoT
La tecnología HART ha estado impulsando la transformación digital por más de dos décadas haciendo que las operaciones de la planta sean más inteligentes. Incrustándose en millones de dispositivos y sistemas inteligentes y ha permitido a los usuarios finales tomar decisiones mejores y más rápidas, aumentar productividad, reducir los costos y minimizar el riesgo al tiempo que se aumenta el nivel de conocimiento de las operaciones de la planta a partir de instrumentos técnicos hasta ejecutivos oficiales.
Datos conectados -Sistema experto y analítico -Procesos de optimización -Análisis operacionales Redes conectadas -Redes de campo cableadas e inalámbricas -Negocios, información, automatización -Seguridad, protección y medio ambiente Aplicaciones conectadas -Control y monitoreo de activos -Regulatorias y de cumplimiento -ERP, CMMS, SCADA -Protección de la instrumentación del sistema | Valor conectado -Transformación Digital -Prevenir paradas no programadas -Incrementar la eficiencia operacional - Menor costo y mejora la confiabilidad Empresa conectada - ERP, proveedores, corporación -Sistemas y activos de planta global -Expertos corporativos y terceros -Monitoreo remoto y analítico Elementos conectados -Transmisores -Análisis de líquidos y gases -Motores y bombas -Válvulas de control |
Red Global Estándar Abierta
Los propietarios de los protocolos fueron eliminados hace años y por muchas razones. Los dispositivos de hoy en día son capaces de integrarse con el activo inteligente, gestión, control, seguridad, SCADA, ERP y otras aplicaciones de empresas, de una manera abierta e interoperable.
La tecnología HART ha sido un estándar abierto desde 1990 (un IEC desde 2006). Un estándar abierto elimina la dependencia de un solo proveedor y permite el uso de soluciones "mejores en su clase" de múltiples proveedores. Los usuarios finales pueden elegir el mejor instrumento para su aplicación y reemplazarlos según sea necesario.
HART es el estándar mundial por:
-bajo costo y bajo riesgo
-fácil de instalar y usar
-Valioso en todas las fases del ciclo de vida de la planta y el dispositivo
-con el apoyo de todos los principales proveedores de instrumentación
HART es la tecnología de comunicaciones digitales más utilizada desplegada en la industria de la automatización de procesos, con una estimación de más de 40 millones de instrumentos de campo instalados en todo el mundo. Durante casi 25 años el Protocolo HART ha dado valor a la línea de fondo.
Desde la configuración y puesta en marcha del dispositivo, hasta el diagnóstico del dispositivo y la solución de problemas, los usuarios han experimentado los muchos beneficios de conectarse a la información inteligente en su cada vez mayor dispositivos de medición inteligentes. Un 75% de los usuarios confían en la tecnología HART para ahorrar tiempo y dinero.
Desde el cableado a lo inalámbrico hasta el Ethernet - HART amplía las posibilidades
Cableado | Inalámbrica | Habilitado para IP |
La comunicación HART es construido sobre el estándar de la industria 4-20mA que es la señal de comunicación más utilizada. | Un dispositivo WirelessHART puede ser instalado en cualquier lugar de la planta, reduciendo significativamente el costo de la ingeniería, el cableado y la instalación. | El HART-IP permite a los sistemas anfitriones (ordenadores) acceder a la información de la medición de dispositivos de campo habilitados para HART utilizando las redes IP existentes. |
-Basado en la señal estándar de la industria de 4-20mA
-Comunicación simultánea analógica y digital
-Fácil de confiar y de solucionar problemas sin herramientas especiales.
-Opciones de comunicación alámbrica, inalámbrica y Ethernet
-La interoperabilidad hace que la sustitución del dispositivo sea rápida y fácil
-Los dispositivos inteligentes pueden ser configurados para una aplicación específica
-Reduce la cantidad de inventario de reemplazo
-Utiliza un cableado estándar y prácticas de cableado
Cómo funciona
El Protocolo de Comunicación HART proporciona una doble vía de comunicación entre los instrumentos de campo inteligentes y los sistemas anfitriones (ordenadores). HART soporta una amplia gama de ordenadores configurados manualmente y con datos técnicos para el control de procesos de una planta, gestión de activos, seguridad y sistemas SCADA o basados en la nube aplicaciones de datos históricos.
En las instalaciones tradicionales de 4-20mA, la tecnología HART proporciona dos canales de comunicación simultáneos: uno analógico y el otro digital.
La señal de 4-20mA alimenta el dispositivo y comunica la variable primaria (valor de medición o punto de ajuste) como un valor análogo. La señal 4-20mA se convierte entonces en un valor numérico basado en los ajustes configurados del rango superior e inferior. Por ejemplo, una medición de 7mA = 80 grados F o un punto de ajuste de 12mA = 50% abierto.
El canal de comunicación digital de dos vías utiliza una señal de audio que codifica y comunica la información digital del dispositivo, usando una técnica conocida como el Teclado de cambio de frecuencia.
La comunicación bidireccional permite el acceso a una gran cantidad de dispositivos información que incluye múltiples valores de procesos digitales, estado de dispositivos, diagnósticos y parámetros del dispositivo. Esta comunicación también permite la integridad y precisión de la corriente de 4-20mA, se hace un bucle para ser monitoreado. Juntos, los dos canales de comunicación proporcionan una solución completa de comunicaciones de campo que es fácil de diseñar, simple de usar, de bajo costo y extremadamente fiable.
Comunicaciones Acíclicas y Cíclicas
El protocolo HART apoya las comunicaciones acíclicas y cíclicas. La comunicación acíclica de solicitud-respuesta permite el acceso a petición de toda la información del dispositivo. Para la operación acíclica, el dispositivo de inteligencia responde al anfitrión(ordenador) sólo cuando recibe una petición.
HART también apoya la publicación cíclica de datos de tiempo de ejecución y el estado del dispositivo. Esto permite que múltiples hosts adquieran continuamente valores de proceso. HART soporta la publicación de datos inteligentes donde los datos pueden publicarse cuando, por ejemplo, los valores superan uno o el valor está cambiando rápidamente. Publicación inteligente de datos permite un uso eficiente de los recursos de comunicación.
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