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儀器常用現(xiàn)場通信方式HART和MODBUS介紹

儀器常用現(xiàn)場通信方式HART和MODBUS介紹
工業(yè)檢測儀器儀表現(xiàn)場常用的通信方式主要為：HART和MODBUS為主流，現(xiàn)在就這2種常見的方式以德國CS INSTRUMENTS生產(chǎn)的VA450流量計（流量傳感器）為例，介紹一下HART和MODBUS現(xiàn)場通信方式：
什么是HART總線?
HART總線:
? “Highway Addressable Remote Transducer”的縮寫
? 由Rosemount公司于1980年中期開發(fā)，用于配置4-20mA電流環(huán)傳感器
? 用貝爾試驗室的頻移鍵控標準在4-20mA電流上來調(diào)制數(shù)字信號
? 它是全球化的標準用于監(jiān)控系統(tǒng)在模擬電流線上發(fā)送，接收數(shù)字信息
? 對現(xiàn)有工廠的數(shù)字化升級
HART總線的優(yōu)勢?
? 同時進行數(shù)字和模擬信號通信
? 和已存的4-20 mA設(shè)備完全兼容
? 不受平臺限制和不同供應(yīng)商設(shè)備具有互換性
? 對用戶和供應(yīng)商在成本控制上達到雙贏
HART總線的工作原理？

HART 用小幅度的頻移鍵控正弦信號調(diào)制4-20 mA電流，但不會影響模擬信號的平均值。
HART 用低頻信號（1200Hz和2200Hz）來降低信號信號電纜的要求。1200bps的通信速率已完全足夠。
HART 采用貝爾試驗室1989年開發(fā)的調(diào)制技術(shù)，那時ADSL技術(shù)還沒有產(chǎn)生。

在HART網(wǎng)絡(luò)中安裝VA 450

可以獲取測量數(shù)據(jù):流量,消耗量,流體方向…
可以做現(xiàn)場配置:設(shè)置管道直徑,設(shè)置測量單位,設(shè)置量程范圍…
所有這些操作都可以通過HART 總線 4-20mA電流環(huán)來實現(xiàn)！
1、點對點模式：
傳統(tǒng)的4-20mA信號依然可以用于傳輸一個過程變量配置參數(shù)，和其他設(shè)備數(shù)據(jù)通過HART協(xié)議來傳輸。

2、多點模式：
所以過程變量通過數(shù)字信號傳輸.
多點模式下，通過每臺設(shè)備的電流輸出被固定在小值（通常是4 mA）。

3、數(shù)據(jù)存儲：

何為MODBUS？
?MODBUS是市場上常用的通信協(xié)議
? 由Modicon PLCs公司開發(fā)，被許多SCADA系統(tǒng)，驅(qū)動設(shè)備，裝置所采用
? 為了支持MODBUS，PLC服從MODBUS的尋址結(jié)構(gòu)
? MODBUS 是一種主從協(xié)議，能在RS485和以太網(wǎng)上進行通信
為什么采用MODBUS？
? MODBUS是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)的通信協(xié)議，用于采集和控制不同種類的控制系統(tǒng)和過程數(shù)據(jù)。
? MODBUS 提供了高效的，標準化的方法在終端（RTU）或可編程控制器（PLC）和監(jiān)控電腦之間傳輸數(shù)字狀態(tài)和數(shù)據(jù)。
? MODBUS 組織提供免費的規(guī)格書和協(xié)議。
? 可以獲得大量的關(guān)于MODBUS應(yīng)用的開放資源。
? 通過RS-485總線進行MODBUS硬件連接的設(shè)備在工業(yè)中具有低成本的優(yōu)勢，并且非常流行。
MODBUS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：
VA 450 采用標準的EIA/TIA-485 作為MODBUS 總線連接方式

MODBUS 串行線協(xié)議是一種主從協(xié)議，MODBUS 通信總是由主機首先發(fā)起。
VA 450 用于MODBUS 的接線端子

總線電纜
? 只能采用EIA 485標準所推薦的電纜
? 多32個設(shè)備連接在總線中
? RS 485 總線和其他總線之間的距離不得小于20cm
? 電纜規(guī)格：
阻抗： 135 – 165 歐姆@ 3 到20 MHz
電容： < 30 pF / m
直徑： > 0.64 mm
截面積： > 0.34 mm2（AWG 22）
回路電阻： < 110 歐姆/ 千米
屏蔽：銅編織或薄膜屏蔽
投入運行：用服務(wù)軟件或藍牙通信設(shè)置通訊參數(shù)
默認參數(shù):
地址: 1
波特率: 19200 bps
奇偶校驗: 偶校驗
回應(yīng)超時: 1.0 sec
回應(yīng)延后: 0 ms
幀間隔: 2 ms
傳輸模式: RTU
在多個從機網(wǎng)絡(luò)中不要用默認的地址作為從機地址！

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