ஹார்ட் புரோட்டோகால்: கட்டிடக்கலை, வேலை மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள்

தற்போது உள்ள தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன் , பல்வேறு வகையான ஸ்மார்ட் ஃபீல்ட் சாதனங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் ஒவ்வொரு சாதனத்தையும் கண்காணிப்பது அதிகாரிகள் அல்லது புல பொறியாளர்களால் தொழில்துறையில் மிகவும் கடினம். எனவே பொதுவாக, இந்த வகையான கண்காணிப்பு ஸ்மார்ட் சாதனங்கள் மூலம் அடையப்படுகிறது, இது தொழில்துறையின் உள்ளேயும் வெளியேயும் உள்ள பல்வேறு இணைக்கப்பட்ட சாதனங்களுக்கு இடையில் முக்கிய கண்காணிப்பு அமைப்புக்கு தரவு பரிமாற்றத்தை அனுமதிக்கிறது. எனவே, HART நெறிமுறை 1980 இல் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது மற்றும் பெல் 202 தரநிலைகளில் கட்டமைக்கப்பட்டது. இந்த நெறிமுறை தொழில்துறை தரமாக மாறியுள்ளது, எனவே தொழில்துறை ஆட்டோமேஷனில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எனவே, இந்த கட்டுரை ஒரு கண்ணோட்டத்தை விவாதிக்கிறது HART நெறிமுறை - பயன்பாடுகளுடன் பணிபுரிதல்.

ஹார்ட் புரோட்டோகால் என்றால் என்ன?

HART நெறிமுறையில் உள்ள HART என்ற சொல் 'நெடுஞ்சாலை முகவரியிடக்கூடிய தொலை மின்மாற்றி' என்பதைக் குறிக்கிறது, இது ஸ்மார்ட் சாதனங்கள் மற்றும் இடையே அனலாக் வயரிங் மூலம் டிஜிட்டல் தரவை அனுப்புவதற்கும் பெறுவதற்கும் உலகளவில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு திறந்த நிலையான நெறிமுறையாகும். கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் . இந்த நெறிமுறை மிகவும் பிரபலமானது, எனவே உலகம் முழுவதும் 30 மில்லியனுக்கும் அதிகமான சாதனங்கள் HART நெறிமுறையுடன் இயங்குகின்றன. இந்த நெறிமுறை ஹோஸ்ட் அமைப்புகள் மற்றும் தொழில்களில் ஸ்மார்ட் ஃபீல்ட் சாதனங்கள் இடையே தகவல்தொடர்புகளை ஏற்படுத்த பயன்படுகிறது.

HART நெறிமுறையானது, பழைய 4-20 mA அடிப்படையிலான அனலாக் நெறிமுறையை ஆதரிக்கும் திறனின் காரணமாக, டிஜிட்டல் ஸ்மார்ட் கருவியின் முக்கிய நன்மைகளையும் உள்ளடக்கியதன் காரணமாக அதிகப் புகழ் பெற்றது.
இந்த நெறிமுறை இயற்பியல் இணைப்பு தொழில்நுட்பம் மற்றும் பல்வேறு பயன்பாடுகளால் பயன்படுத்தப்படும் கட்டளைகளை விவரிக்கிறது. ஹார்ட் கட்டளைகள் மூன்று வகை யுனிவர்சல், காமன் பிராக்டிஸ் & டிவைஸ் ஸ்பெசிஃபிக்.
யுனிவர்சல் வகை கட்டளைகள் அனைத்து HART சாதனங்களிலும் செயல்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த கட்டளைகள் முக்கியமாக புல சாதனத்தை அடையாளம் காணவும் செயல்முறை தரவைப் படிக்கவும் கட்டுப்படுத்தியால் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

புல சாதனங்களுக்கு மட்டும் பொதுவாகப் பொருந்தும் வெவ்வேறு செயல்பாடுகளை விவரிக்க பொதுவான பயிற்சி வகை கட்டளைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த சாதனங்களில் வரம்பை மாற்றுவதற்கான கட்டளைகள், பொறியியல் அலகுகளைத் தேர்வுசெய்தல் மற்றும் சுய-சோதனைகளைச் செயல்படுத்துதல் ஆகியவை அடங்கும்.

சாதனம் சார்ந்த வகை கட்டளைகள் ஒவ்வொரு சாதனத்திற்கும் ஒரே மாதிரியாக இருக்காது. இந்த கட்டளைகள் தனிப்பட்ட கட்டமைப்பு மற்றும் மாற்றியமைக்கும் செயல்பாடுகளை செயல்படுத்துகின்றன. எனவே, பல்வேறு உற்பத்தியாளர்களிடமிருந்து சாதனங்கள் வெளிப்புறமாக ஒரே மாதிரியான செயல்பாட்டை செயல்படுத்தும்போது கவனிக்க வேண்டியது மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கது. எடுத்துக்காட்டாக, வேறுபட்ட அழுத்த அளவீடு முற்றிலும் வேறுபட்ட வன்பொருள் மற்றும் வெவ்வேறு சாதனம் சார்ந்த கட்டளைத் தொகுப்புகளை உள்ளடக்கியிருக்கலாம்.

ஹார்ட் புரோட்டோகால் கட்டிடக்கலை

HART நெறிமுறையானது பாயிண்ட் டு பாயிண்ட் மற்றும் மல்டி-பாயிண்ட் என இரண்டு நெட்வொர்க் உள்ளமைவுகளில் செயல்படுகிறது, அவை கீழே விவாதிக்கப்பட்டுள்ளன.

பாயிண்ட் டு பாயிண்ட் நெட்வொர்க் கட்டமைப்பு

பாயிண்ட்-டு-பாயிண்ட் நெட்வொர்க் உள்ளமைவில், ஒரு செயல்முறை மாறியைத் தொடர்புகொள்வதற்கு, நிலையான 4-20 mA சமிக்ஞை பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதேசமயம் கூடுதல் செயல்முறை மாறிகள் மற்றும் வடிவமைப்பு அளவுருக்கள் HART நெறிமுறையுடன் டிஜிட்டல் முறையில் அனுப்பப்படுகின்றன. எனவே, 4-20 mA அனலாக் சிக்னல் HART சிக்னலால் மாற்றப்படாது மற்றும் சாதாரண முறையில் பயன்படுத்தப்படலாம். HART தகவல்தொடர்பு டிஜிட்டல் சிக்னல் இரண்டாம் நிலை மாறிகள் மற்றும் பிற தரவுகளை பராமரிப்பு, ஆணையிடுதல், செயல்பாடுகள் மற்றும் கண்டறியும் நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்துவதற்கான உரிமையை வழங்குகிறது.

மல்டி டிராப் நெட்வொர்க் கட்டமைப்பு

இந்த நெட்வொர்க் கட்டமைப்பு பல்வேறு சாதனங்களை ஒரு ஜோடி கம்பிகளுடன் இணைக்க அனுமதிக்கிறது. இந்த கட்டமைப்பில் உள்ள தகவல்தொடர்பு முற்றிலும் டிஜிட்டல் ஆகும், ஏனெனில் அனலாக் லூப் மின்னோட்டம் முழுவதும் தொடர்பு முடக்கப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் ஒவ்வொரு சாதனம் முழுவதும் மின்னோட்டமானது சாதனத்தின் செயல்பாட்டிற்கு குறைந்தபட்சம் 4mA மதிப்பில் நிலையானது.

HART தொடர்பு எவ்வாறு செயல்படுகிறது?

HART தொடர்பு நெறிமுறையானது 1,200 ஹெர்ட்ஸ் & 2,200 ஹெர்ட்ஸ் போன்ற இரண்டு வெவ்வேறு அதிர்வெண்களுடன் குறிப்பிடப்படும் டிஜிட்டல் சிக்னல்களை மிகைப்படுத்த பெல் 202 எஃப்எஸ்கே (அதிர்வெண் ஷிப்ட் கீயிங்) தரத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. இங்கே, 1,200 ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண் பிட் 1 ஐக் குறிக்கிறது, அதே சமயம் 2,200 ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண் பிட் 0 ஐக் குறிக்கிறது.

இந்த அதிர்வெண்களைக் கொண்ட சைன் அலைகள் DC அனலாக் சிக்னல் கேபிள்களில் வைக்கப்படும் போது தரவு பரிமாற்றம் ஏற்படுகிறது. எனவே, இந்த தரவு பரிமாற்றத்தின் போது, ​​4-20 mA சிக்னல் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமான அதிர்வெண் ஷிப்ட் கீயிங் சிக்னலின் நிலையான மதிப்பின் காரணமாக பாதிக்கப்படாது. இந்த நெறிமுறை ஒரு நேரத்தில் 4-20 mA அனலாக் சிக்னல் & டிஜிட்டல் சிக்னல்கள் போன்ற இரண்டு தொடர்பு சேனல்களை ஆதரிக்கிறது.

அனலாக் சிக்னல் முதன்மை அளவிடப்பட்ட மதிப்பை 4-20எம்ஏ மின்னோட்ட வளையத்துடன் தொடர்பு கொள்கிறது, அதேசமயம் கூடுதல் சாதனத் தரவு அனலாக் சிக்னலில் மேலெழுதப்பட்ட டிஜிட்டல் சிக்னல் மூலம் தெரிவிக்கப்படுகிறது.
டிஜிட்டல் சிக்னலில் சாதனத்தின் நிலை, கண்டறிதல், கணக்கிடப்பட்ட மதிப்புகள் போன்ற சாதனத்தின் தகவல் அடங்கும். எனவே, இரண்டு தகவல் தொடர்பு சேனல்களும் கூட்டாக, பயன்படுத்துவதற்கும் கட்டமைப்பதற்கும் மிகவும் எளிமையான மிகவும் வலுவான மற்றும் குறைந்த கட்டண தகவல்தொடர்பு தீர்வை வழங்குகின்றன. இந்த நெறிமுறை ஒரு கலப்பின நெறிமுறை என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் இது அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் தொடர்பு இரண்டையும் ஒருங்கிணைக்கிறது.

HART தொழில்நுட்பம் முதன்மை/அடிமை நெறிமுறை என வேறுபடுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் ஒரு முதன்மை சாதனம் அதனுடன் இணைக்கப்பட்டவுடன் மட்டுமே அடிமை சாதனம் செயல்படும். இங்கே, அடிமை சாதனம் ஒரு ஸ்மார்ட் சாதனம், மற்றும் முதன்மை சாதனம் ஒரு கணினி.

HART புரோட்டோகால் முறைகள்

பொதுவாக, HART நெறிமுறையில் உள்ள தகவல்தொடர்புக்கு, நெட்வொர்க்கில் பயன்படுத்தப்படும் சாதனம் PLC அல்லது விநியோகிக்கப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு ஆகும், இது முதன்மையாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது, அதேசமயம் மற்ற புல சாதனங்கள் சென்சார்கள் அல்லது ஆக்சுவேட்டர்கள் போன்ற அடிமைகளாகக் கருதப்படுகின்றன. ஆனால் இங்கே எஜமானருக்கும் அடிமைக்கும் இடையிலான தொடர்பு முக்கியமாக கணினி ஏற்பாடு செய்யப்பட்ட தகவல்தொடர்பு முறையைப் பொறுத்தது. HART நெறிமுறை நெட்வொர்க் மாஸ்டர்/ஸ்லேவ் பயன்முறை மற்றும் பர்ஸ்ட் பயன்முறை போன்ற இரண்டு முறைகளில் தொடர்பு கொள்கிறது.

மாஸ்டர்/ஸ்லேவ் பயன்முறை

இந்த முறை கோரிக்கை-பதில் முறை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இந்த வகை பயன்முறையில், முதன்மை சாதனத்திலிருந்து கோரிக்கை வழங்கப்பட்டவுடன் அடிமை சாதனங்கள் தரவை அனுப்பும். ஒவ்வொரு HART லூப்பிற்கும், இரண்டு மாஸ்டர்களை இணைக்க முடியும். எனவே முதன்மை முதன்மையானது பொதுவாக ஒரு DCS (விநியோகிக்கப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு), PC (தனிப்பட்ட கணினி) அல்லது PLC (நிரலாக்கக்கூடிய லாஜிக் கன்ட்ரோலர்) அதேசமயம் இரண்டாம் நிலை முதன்மையானது மற்றொரு PC அல்லது கையடக்க முனையமாகும். ஸ்லேவ் சாதனங்கள் ஆக்சுவேட்டர்கள், கன்ட்ரோலர்கள் மற்றும் டிரான்ஸ்மிட்டர்கள் ஆகும், அவை முதன்மை சாதனங்களிலிருந்து வரும் கட்டளைகளுக்கு எதிர்வினையாற்றுகின்றன.

வெடிப்பு முறை

சில HART நெறிமுறை-இயக்கப்பட்ட சாதனங்கள் இந்த தகவல்தொடர்பு பயன்முறையை ஆதரிக்கின்றன. இந்த பயன்முறையானது ஒவ்வொரு வினாடிக்கும் மூன்று முதல் நான்கு தரவு புதுப்பிப்புகள் போன்ற வேகமான தகவல்தொடர்புகளை அனுமதிக்கிறது. இந்த பயன்முறையில் உள்ள முதன்மை சாதனம், ஸ்லேவ் சாதனத்திற்கு வழக்கமான HART பதில் செய்தியை தொடர்ந்து அனுப்ப அறிவுறுத்துகிறது. வெடிப்பதை நிறுத்துமாறு அடிமையை கட்டளையிடும் வரை எஜமானர் அதிவேகமாக செய்தியைப் பெறுகிறார். HART Loop இலிருந்து தொடர்பு கொள்ள மேலே உள்ள ஒரு HART சாதனம் அவசியமானால் இந்தப் பயன்முறை பொருந்தும்.

ஹார்ட் புரோட்டோகால் Vs மோட்பஸ்

HART நெறிமுறை மற்றும் மோட்பஸ் இடையே உள்ள வேறுபாடு பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கியது.

நன்மைகள்

தி HART நெறிமுறையின் நன்மைகள் பின்வருவன அடங்கும்.

• HART நெறிமுறையால் இயக்கப்பட்ட சாதனங்கள், பயனர்கள் தங்கள் செயல்பாட்டுத் திறன்களை மேம்படுத்துவதற்கு மிகச்சிறந்த தரவைப் பயன்படுத்த சாதனத்தை அனுமதிக்கின்றன.
• சாதனங்கள் செயலிழப்பதால், அவை ஏற்படுவதற்கு முன்பு சாத்தியமான சிக்கல்களை அங்கீகரிப்பதன் மூலம் இது வேலையில்லா நேரத்தைக் குறைக்கிறது.
• இது சரக்கு செலவுகள் மற்றும் சாதனங்களின் பராமரிப்பு ஆகியவற்றைக் குறைக்கிறது.
• இது சிக்கலைக் கண்டறிவதற்கும் சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கும் காத்திருக்கும் நேரத்தை குறைக்கிறது.
• மேம்பட்ட நோயறிதல்களைப் பயன்படுத்தி இது பாதுகாப்பு ஒருமைப்பாடு நிலைகளை மேம்படுத்துகிறது.
• HART நெறிமுறையைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் நன்மைகள் முக்கியமாக அடங்கும்; டிஜிட்டல் திறன், அனலாக் திறன், கிடைக்கும் தன்மை & இயங்குதன்மை.
• இந்த நெறிமுறை வெவ்வேறு சாதனங்கள் மற்றும் சென்சார்களுடன் பயன்படுத்தப்படலாம்.
• HART நெறிமுறை அடிப்படையிலான சாதனங்கள் தொழில்களில் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகின்றன.
• இந்த நெறிமுறை கணினி கிடைக்கும் தன்மை, முன்னேற்றம் ஒழுங்குமுறை போன்றவற்றை அதிகரிக்கிறது.

தீமைகள்

தி HART நெறிமுறையின் தீமைகள் பின்வருவன அடங்கும்.

• HART பரிமாற்றத்தில் உள்ள டிஜிட்டல் சிக்னல் மிகவும் மெதுவாக உள்ளது.
• பல-துளி ஏற்பாட்டிற்கு, அனலாக் சிக்னலை அணுக முடியாது & இல்லை. டிரான்ஸ்மிஷன் லைனைப் பிரிக்கக்கூடிய சாதனங்கள் தடைசெய்யப்பட்டுள்ளன.
• இது எந்த நேரத்திலும் ஒரு செயல்முறை மாறியை மட்டுமே கண்காணிக்க முடியும்.
• Profibus & Foundation Fieldbus போன்ற மற்ற ஃபீல்ட்பஸ் அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது இந்த வகை நெறிமுறை சற்று மெதுவாக உள்ளது. எனவே இந்த மெதுவான மறுமொழி நேரம் சில தொழில்துறை சார்ந்த பயன்பாடுகளுக்குள் சில சிரமங்களை ஏற்படுத்துகிறது.
• பொதுவாக, செயல்முறை மாறிகள் விரைவாக மாறாத இடங்களில் எளிமையான கண்காணிப்பு அமைப்புகளுக்கு HART நெறிமுறையின் வேகம் போதுமானது.

விண்ணப்பங்கள்

தி HART நெறிமுறையின் பயன்பாடுகள் பின்வருவன அடங்கும்.

• ஸ்மார்ட் சாதனங்கள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளுக்கு இடையில் அனலாக் வயரிங் மூலம் டிஜிட்டல் தரவை அனுப்புவதற்கும் பெறுவதற்கும் HART நெறிமுறை உலகம் முழுவதும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• இது தொழில்துறை ஆட்டோமேஷனில் பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் பிரபலமான நெறிமுறையாகும்.
• இந்த நெறிமுறை முக்கியமாக ஸ்மார்ட் சாதனங்களை பகுப்பாய்வு செய்வதற்கானது.
• இது செயல்முறை மற்றும் கருவி அமைப்புகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• இந்த வகையான தகவல்தொடர்பு நெறிமுறையானது பன்முகப்படுத்தக்கூடிய கருவிகளுக்கு ஏற்றதாக உள்ளது, இதில் மாஸ் ஃப்ளோ மீட்டர்கள் அடங்கும், அங்கு அளவீட்டு ஓட்டம், வெகுஜன ஓட்டம், அடர்த்தி மற்றும் வெப்பநிலை ஆகியவை ஒரே கேபிளில் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பை நோக்கி தொடர்பு கொள்ள முடியும்.
• இந்த நெறிமுறை முக்கியமாக தொழில்துறை செயல்முறை கட்டுப்பாடு மற்றும் அளவீட்டு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
• HART நெறிமுறை முக்கியமாக செயல்முறைத் தொழில்களில் வெவ்வேறு சாதனங்களுக்கிடையேயான தொடர்புக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

எனவே, இது ஒரு HART நெறிமுறையின் செயல்பாடு . இந்த நெறிமுறையானது ஸ்மார்ட் ஃபீல்ட் சாதனங்களுக்கு இடையில் அனலாக் கம்பிகள் வழியாக டிஜிட்டல் தரவை அனுப்புவதற்கும் பெறுவதற்கும் பயன்படுத்தப்படும் உலகளாவிய தரநிலையாகும். இந்த இருதரப்பு தகவல்தொடர்பு நெறிமுறையானது புலம் மற்றும் ஹோஸ்ட் கன்ட்ரோலருக்கு இடையே உள்ள கூடுதல் தரவுகளுக்கு கையடக்க சாதனம் முதல் சொத்து மேலாண்மை அமைப்பு அல்லது ஆலைக் கட்டுப்படுத்தி வரையிலான நுழைவு உரிமையை வழங்குகிறது. இங்கே ஒரு கேள்வி உள்ளது: HART நெறிமுறையின் முழு வடிவம் என்ன?