Module HART Module Modbus vers HART

Fonctionnalités du module Modbus vers HART

Conforme au protocole standard Modbus RTU

fournir une capacité de communication HART au périphérique de bus Mod

Prise en charge des appareils portables 375/475

L'interface électrique connectée à l'appareil Modbus prend en charge les niveaux TTL, RS485 et RS232

Prise en charge du protocole HART 5/6/7

Prise en charge de 6 variables d'appareil et de 4 variables dynamiques

Logique de conversion du module Modbus vers HART

Le module HART peut convertir un instrument de débit/niveau MODBUS en instrument de débit/niveau HART.

Le module HART (M0310) est un module de conversion intégré, qui convertit un périphérique d'entrée MODBUS en périphérique de sortie de courant HART. Le module HART est intégré au périphérique d'entrée MODBUS (instruments de mesure, comme le débit, le niveau, etc.), puis le protocole de couche d'application MODBUS est exécuté par le signal de niveau TTL. Le module HART en tant que maître MODBUS et esclave HART, convertit les registres de données (tels que le registre d'entrée, le registre de maintien) du périphérique MODBUS en toutes les variables dynamiques des commandes HART. Par exemple, le registre de maintien d'un débitmètre avec l'adresse 30000 (plage 1-65536) contient la valeur de débit instantanée. Nous pouvons ensuite configurer le registre de maintien sur la variable de périphérique 0 (plage 0-5) du module HART. Et désigner le périphérique 0 comme variable primaire (ou variable secondaire, tertiaire, quaternaire). La logique de conversion est illustrée dans la figure ci-dessous.

Diagramme logique de mappage de données

Le module HART en tant que produit universel sera confronté à différentes fonctionnalités d'interface de divers appareils MODBUS (adresse esclave, débit en bauds, parité, etc.), au mode de stockage des données (adresse du registre de données, type de données, séquence d'octets, etc.) et aux exigences des utilisateurs finaux en matière d'allocation de variables dynamiques HART (mappage du registre de données sur la variable de l'appareil, mappage de la variable de l'appareil sur la variable dynamique). Tout ce qui précède peut être reconfiguré par le fabricant de l'appareil.

Microcyber peut fournir un logiciel de configuration PC pour la configuration ci-dessus. Il fournit également des fichiers DD de module HART, destinés à la station maître HART (PC, communicateur) qui possède une capacité d'analyse de fichier DD. Le module HART est configuré via la communication HART à partir de la station maître HART, pour confirmer les fonctionnalités d'interface entre le module HART et l'appareil MODBUS, le mode de stockage des données et le mappage de la variable de l'appareil à la variable dynamique HART.

Après la configuration ci-dessus, le périphérique maître HART peut accéder à la variable dynamique du module HART avec les commandes HART et réaliser la transmission numérique des données du registre de données MODBUS (comme les valeurs de débit instantané du débitmètre à mémoire) au maître HART.

Le module HART en tant que produit universel sera confronté à différentes fonctionnalités d'interface de divers appareils MODBUS (adresse esclave, débit en bauds, parité, etc.), au mode de stockage des données (adresse du registre de données, type de données, séquence d'octets, etc.) et aux exigences des utilisateurs finaux en matière d'allocation de variables dynamiques HART (mappage du registre de données sur la variable de l'appareil, mappage de la variable de l'appareil sur la variable dynamique). Tout ce qui précède peut être reconfiguré par le fabricant de l'appareil.

Microcyber peut fournir un logiciel de configuration PC pour la configuration ci-dessus. Il fournit également des fichiers DD de module HART, destinés à la station maître HART (PC, communicateur) qui possède une capacité d'analyse de fichier DD. Le module HART est configuré via la communication HART à partir de la station maître HART, pour confirmer les fonctionnalités d'interface entre le module HART et l'appareil MODBUS, le mode de stockage des données et le mappage de la variable de l'appareil à la variable dynamique HART.

Après la configuration ci-dessus, le périphérique maître HART peut accéder à la variable dynamique du module HART avec les commandes HART et réaliser la transmission numérique des données du registre de données MODBUS (comme les valeurs de débit instantané du débitmètre à mémoire) au maître HART.

Module Modbus vers HARTSortie de courant analogique

Dans le module HART, la valeur de mesure de la variable primaire (PV) est transmise par une valeur de sortie de courant analogique de 4 à 20 mA. Par exemple, le débit instantané du débitmètre est appelé variable primaire HART. Lorsque la valeur du débit instantané atteint la moitié de la plage de mesure, le module HART génère 12 000 mA.

Le module HART en fonctionnement compare en permanence la valeur de la variable primaire avec les limites supérieure et inférieure de sa plage. Si la valeur de la variable primaire atteint sa limite supérieure, le module HART génère un courant analogique de 20 000 mA. Si la valeur de la variable primaire descend à zéro, le module HART génère un courant analogique de 4 000 mA.

Si la valeur de la variable primaire dépasse ses limites supérieure et inférieure, le module HART génère un courant fixe, indiquant que la variable primaire dépasse la plage, et la valeur du courant est appelée courant de sortie saturé. Si la valeur de la variable primaire est supérieure à la limite supérieure, le module HART génère un courant fixe de 20,800 mA ; si elle est inférieure à la limite inférieure, le module HART génère un courant fixe de 3,800 mA.

Le module HART dispose d'un autre groupe de courant fixe utilisé pour l'alarme de défaut, qui peut être sélectionné par un commutateur DIP sur le module HART pour une alarme de courant élevé ou faible. Si vous sélectionnez l'alarme de courant élevé, lorsqu'un défaut est détecté, le module HART génère 21,750 mA. Si vous sélectionnez l'alarme de courant faible, lorsqu'un défaut est détecté, le module HART génère 3,750 mA.

Courant de sortie fixe à deux groupes du module HART

Direction transfinie de la variable primaire (non facultative) : valeur du courant de sortie saturé

Dépasser la limite inférieure : 3,800 mA

Dépasser la limite supérieure : 20,800 mA

Mode d'alarme de défaut (alternatif) : valeur du courant de sortie d'alarme

Alarme de faible courant : 3,750 mA

Alarme de courant élevé : 21,750 mA

Lorsque l'adresse d'interrogation du module HART n'est pas définie sur « 0 », quelle que soit la valeur de la variable primaire, le canal analogique du module HART génère un courant fixe de 4 000 mA. Si l'adresse d'interrogation est définie sur « 0 », le module HART génère un courant analogique de 4 à 20 mA correspondant à la variable primaire.

Configurer l'interface

Le module HART se situe entre le bus HART et l'appareil MODBUS. Il connecte la carte de commande principale (ci-après dénommée « carte "user ») de l'appareil de terrain via la prise située à l'arrière. Il connecte le bus HART à l'extérieur et connecte l'appareil de terrain à l'intérieur, voir l'image ci-dessous. 

Schéma de câblage pour configurer le module HART

Par exemple, en prenant le PC comme appareil maître, connectez l'appareil de terrain (système à quatre fils) via le bus HART. Le bus HART, qui est composé d'une alimentation CC (POWER1 : 9-36 VDC) et d'une résistance série (250 Ω), est connecté au module HART ; et l'appareil de terrain est alimenté par deux autres fils. Le PC connecte le modem HART via l'interface USB (ou RS-232), et l'autre côté du modem HART (de Microcyber) est constitué de pinces crocodiles non polaires fixées des deux côtés d'une résistance adaptée. Utilisez le logiciel de configuration de Microcyber pour configurer le module HART. Après la configuration, le module HART et l'appareil de terrain deviennent un tout et peuvent être connectés à un autre réseau HART en tant qu'appareil HART.

Lorsque la configuration doit être effectuée par le communicateur doté de la capacité d'analyse DD, remplacez simplement le PC et le modem HART de la Figure 1.2 ci-dessus par le communicateur.

Interface utilisateur matérielle

Le module HART utilise un support IDC16 2x8 (JP3) à espacement de 2,54 mm pour connecter la carte utilisateur. La définition du numéro de broche est dans l'image. L'explication de la fonction de la broche est dans le tableau. Si le bus HART passe par la carte utilisateur, il peut être acheminé dans le module HART via deux broches dans le support.

Liste de définition des broches du support du module HART

Module Modbus vers HARTe Paramètres

Paramètres de base

Objet de mesure : appareil esclave Modbus RTU

Alimentation : (6～42)VDC

Protocole de bus : 2 fils, (4～20)mA+HART

Résistance de charge : (0～1500) Ω(normale)

(230～1100) Ω(communication HART)

Tension d'isolement : interface de bus Modbus et HART, 500 VCA

Plage de température : (-40～85) ℃

Plage d'humidité : (5～95) % HR

Heure de début : ≤5s

Temps de rafraîchissement : 0,2 s

Réglage de l'humidité : constante de temps 0 à 32 s

Précision du courant de sortie : l'erreur maximale est ≤ 50 μA

Module Modbus vers HART Dimension

La profondeur du PCB du module HART est de 1,6 mm, rectangulaire. À l'avant (illustré dans la Figure 1-4), le composant le plus haut est à 5 mm de la surface de la carte ; à l'arrière, le composant le plus haut est à 9 mm de la surface de la carte. Les autres composants sont tous des composants montés en surface, d'une épaisseur inférieure à 4 mm. La longueur, la largeur, l'emplacement du trou fixe, etc. du module HART sont indiqués dans la figure ci-dessous.

Dimensions avant du module HART

Une prise standard IDC16 (2x8) d'espacement de 2,54 mm est utilisée à l'arrière, pour se brancher sur la carte utilisateur ; le module HART possède 3 autres trous fixes de diamètre 3,0 mm, utilisés pour fixer le module HART sur la carte utilisateur.

Comment choisir le module Modbus vers HART M0310 ?

FAQ

Q : Pouvez-vous présenter l’outil de configuration ?

R : Comme mentionné précédemment, Microcyber peut fournir un logiciel de configuration PC pour la configuration du module HART, pour en savoir plus, veuillez nous contacter.

Q : Puis-je obtenir un manuel électronique gratuit ?

R : Oui, si vous le souhaitez, veuillez nous contacter.

Q : Pouvez-vous fournir un service OEM ?

R : Oui, nous pouvons, comme une carte de communication, nous pouvons également fournir une boîte à outils de développement de bus de terrain.

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