آموزش ارتباط HART قسمت ۳

آموزش ارتباط HART قسمت ۳ :

لایه های ارتباطی هارت

پروتکل HART از پروتکل هفت لایه OSI (ارتباط بین سیستم های باز) پیروی می کند، اگرچه فقط از سه لایه استفاده می کند:

برنامه کاربردی، پیوند داده و فیزیکی. چهار مورد دیگر استفاده نمی شوند، که برای اکثر پروتکل های سطح زمینه مانند HART چنین است. لایه‌های پروتکل HART و OSI در جدول نشان داده شده‌اند.

لایه فیزیکی

HART از یک لایه فیزیکی FSK استفاده می کند که بر اساس استاندارد مودم Bell 202 است. این دیجیتال “۱” را به ۱۲۰۰ هرتز و “۰” را به ۲۲۰۰ هرتز تعدیل می کند. این نوع مدولاسیون قوی است و ایمنی بسیار خوبی در برابر نویز دارد. یک تراشه مودم HART به ترتیب در انتهای ارسال و دریافت برای مدولاسیون و دمودولاسیون استفاده می‌شود.

دستگاه‌های HART از سیگنال جریان معمولی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر و ارتباطات HART مدوله‌شده پشتیبانی می‌کنند. اینها باندهای ارتباطی مختلفی را اشغال می کنند و در شکل بالا نشان داده شده اند. به دلیل ماهیت غیر تداخلی آنها، همانطور که در شکل بالا مشخص است، هر دو ارتباط به طور همزمان امکان پذیر هستند. سیگنال ارتباطی HART توسط دستگاه های آنالوگ فیلتر می شود و به این ترتیب سیگنال HART بر آنها تأثیر نمی گذارد. بنابراین، دستگاه‌هایی با ورودی یا خروجی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر در حلقه‌های کنترل به خوبی کار می‌کنند.

لایه پیوند داده

فرمت قاب پیام HART که اغلب تلگرام HART نامیده می شود، در شکل زیر نشان داده شده است. از نه فیلد تشکیل شده است.

Preamble اولین فیلد در پیامی است که ابتدا ارسال می شود و همه گیرنده های دستگاه های متصل در شبکه را بیدار می کند و همگام می کند. جداکننده، یک فیلد تک بایتی، به معنای پایان مقدمه است. جداکننده یک فیلد شروع است و محتوای آن نشان می‌دهد که فریم درخواستی از یک master، پاسخی از یک Slave یا درخواستی از یک Slave در حالت انفجاری باشد. همچنین نشان می دهد که آیا آدرس استفاده شده یک آدرس نظرسنجی است یا یک شناسه منحصر به فرد.

فیلد آدرس زیر ممکن است یک بایت (قالب کوتاه) برای آدرس نظرسنجی یا ۵ بایت (فرمت بلند قاب) برای یک آدرس شناسه منحصر به فرد باشد که قبلاً در آموزش قسمت ۲٫

فیلد چهارم، فیلد فرمان است و تک بایت است. این دستور HART مرتبط با پیام را نشان می دهد. لایه پیوند داده یکسان را تفسیر نمی کند، اما همان را به (از) لایه برنامه ارسال می کند (می پذیرد). تعداد بایت ها یک بایت طول دارد و نشان می دهد که چند بایت دیگر برای تکمیل پیام باقی مانده است، به استثنای جمع بررسی. بنابراین گیرنده می تواند پایان پیام را از اطلاعات ارائه شده توسط این قسمت بررسی کند.

کد پاسخ نیز تک بایت است و فقط در پیام های پاسخ گنجانده شده است. این فیلد پاسخ از طرف برده نشان دهنده نوع خطای رخ داده در پیام دریافتی است، اگر به اشتباه دریافت شده باشد. دریافت صحیح پیام نیز با این قسمت نشان داده می شود. وضعیت دستگاه فیلد، یک فیلد تک بایتی، در پیام های پاسخ برای نشان دادن سلامت دستگاه گنجانده شده است.

فیلد داده ممکن است از ۰ تا ۲۴ بایت باشد. داده ها در لایه پیوند داده تفسیر نمی شوند و صرفاً به لایه برنامه ارسال می شوند. چک جمع از تک بایت و از نوع بررسی افزونگی چرخه ای طولی است. اگر داده ها به درستی دریافت شوند، مقدار جمع کنترل پایان ارسال کننده با جمع کنترل پایان گیرنده یکسان خواهد بود.

لایه برنامه

فرمان های HART در لایه کاربردی پروتکل HART تعریف شده اند. روال های ارتباطی دستگاه های اصلی HART و برنامه ها بر اساس این دستورات است. دستورات استاد می توانند داده ها، سرویس راه اندازی یا اطلاعات تشخیصی را جستجو کنند. Slave به نوبه خود با ارسال اطلاعات مورد نیاز به master پاسخ می دهد.

مجموعه دستورات HART شامل سه نوع دستور است: دستورات جهانی، دستورات عملی رایج، و دستورات مخصوص دستگاه. برنامه میزبان ممکن است هر یک از انواع دستورات را برای یک برنامه خاص پیاده سازی کند. فهرستی جزئی از انواع مختلف دستورات HART در جدول زیر نشان داده شده است.

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.