发表于:2012-02-03 08:29:50
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流量计转换器支持的常见输出协议包括HART协议和ModBus协议两种,在实际应用中,可以使用RS232, RS 485 /422 , Modem加电话线、甚至TCP/IP来联网。所以,ModBus的传输介质种类较多,可以根据传输距离来选择。
一、HART协议简介
HART(Highway Addressable Remote Transducer),可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议,是美国Rosement公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具有相对低的带宽,适度响应时间的通信,经过10多年的发展,HART技术在国外已经十分成熟,并已成为全球智能仪表的工业标准。
HART协议采用基于Bell202标准的FSK频移键控信号,在低频的4-20mA模拟信号上叠加幅度为0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯,数据传输率为1.2Mbps。由于FSK信号的平均值为0,不影响传送给控制系统模拟信号的大小,保证了与现有模拟系统的兼容性。在HART协议通信中主要的变量和控制信息由4-20mA传送,在需要的情况下,另外的测量、过程参数、设备组态、校准、诊断信息通过HART协议访问。2
HART通信采用的是半双工的通信方式,其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信,属于模拟系统向数字系统转变过程中过渡性产品,因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力,得到了较快发展。HART 规定了一系列命令,按命令方式工作。它有三类命令,第一类称为通用命令,这是所有设备都理解、都执行的命令;第二类称为一般行为命令,所提供的功能可以在许多现场设备(尽管不是全部)中实现,这类命令包括最常用的的现场设备的功能库;第三类称为特殊设备命令,以便于工作在某些设备中实现特殊功能,这类命令既可以在基金会中开放使用,又可以为开发此命令的公司所独有。在一个现场设备中通常可发现同时存在这三类命令。
HART采用统一的设备描述语言DDL。现场设备开发商采用这种标准语言来描述设备特性,由HART基金会负责登记管理这些设备描述并把它们编为设备描述字典,主设备运用DDL技术来理解这些设备的特性参数而不必为这些设备开发专用接口。但由于这种模拟数字混合信号制,导致难以开发出一种能满足各公司要求的通信接口芯片。HART能利用总线供电,可满足本质安全防爆要求,并可组成由手持编程器与管理系统主机作为主设备的双主设备系统。
二、ModBus协议简介
当今世界,工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制。在进入网络时代的今天,工业控制器连网也为网络管理提供了方便。ModBus协议就是工业控制器的网络协议中的一种。ModBus协议是Modicon公司于1978年发明的一种用于电子控制器进行控制和通讯的通讯协议。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以进行通信。它的开放性、可扩充性和标准化使它成为一个通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以简单可靠地连成工业网络,进行系统的集中监控,从而使它成为最流行的协议之一。
ModBus协议包括ASCII, RTU, PLUS, TCP等,并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的ModBus 是使用RS-232C 兼容串行接口, RS-232C规定了连接器针脚、接线、信号电平、波特率、奇偶校验等信息,ModBus的ASCII, RTU协议则在此基础上规定了消息、数据的结构、命令和应答的方式。ModBus控制器的数据通信采用Master/Slave方式(主/从),即Master端发出数据请求消息,Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求;Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据,实现双向读写。*
ModBus可以应用在支持ModBus协议的PLC和PLC之间、PLC和个人计算机之间、计算机和计算机之间、远程PLC和计算机之间以及远程计算机之间(通过Modem连接),可见ModBus的应用是相当广泛的。由于ModBus是一个事实上的工业标准,许多厂家的PLC, HMI、组态软件都支持ModBus,而且ModBus是一个开放标准,其协议内容可以免费获得,一些小型厂商甚至个人都可根据协议标准开发出支持ModBus的产品或软件,从而使其产品联入到ModBus的数据网络中。因此,ModBus有着广泛的应用基础。在实际应用中,可以使用RS232, RS 485 /422 , Modem加电话线、甚至TCP/IP来联网。所以,ModBus的传输介质种类较多,可以根据传输距离来选择。