HART-module Modbus naar HART-module

Kenmerken van de Modbus naar HART-module

Voldoet aan het standaard Modbus RTU-protocol.

Biedt een Modbus-apparaat de mogelijkheid om met HART te communiceren.

Ondersteuning voor 375/475 handheld apparaten

De elektrische interface die is aangesloten op het Modbus-apparaat ondersteunt TTL-niveau, RS485 en RS232.

Ondersteuning voor het HART 5/6/7-protocol.

Ondersteuning voor 6 apparaatvariabelen en 4 dynamische variabelen.

Logica voor het converteren van Modbus- naar HART-modules

De HART-module kan MODBUS-debiet-/niveau-instrumenten omzetten naar HART-debiet-/niveau-instrumenten.

De HART-module (M0310) is een ingebouwde conversiemodule die MODBUS-ingangssignalen omzet in HART-uitgangssignalen. De HART-module is geïntegreerd in een MODBUS-ingangsapparaat (zoals een flowmeter of niveaumeter), waarna het MODBUS-applicatielaagprotocol wordt uitgevoerd met behulp van een TTL-signaal. De HART-module fungeert als MODBUS-master en HART-slave en zet de dataregisters (zoals het ingangsregister en het holdingregister) van het MODBUS-apparaat om in alle dynamische variabelen van de HART-commando's. Een voorbeeld: het holdingregister van een flowmeter met adres 30000 (bereik 1-65536) bevat de actuele flowwaarde. Dit holdingregister kan vervolgens worden geconfigureerd als apparaatvariabele 0 (bereik 0-5) van de HART-module. Apparaat 0 kan dan worden aangewezen als primaire variabele (of secundaire, tertiaire of quaternaire variabele). De conversielogica wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Logisch diagram voor gegevensmapping

De HART-module, als universeel product, zal te maken krijgen met verschillende interfacefuncties van diverse MODBUS-apparaten (slave-adres, baudrate, pariteit, enz.), gegevensopslagmodus (dataregisteradres, gegevenstype, bytevolgorde, enz.) en de eisen van eindgebruikers met betrekking tot de toewijzing van dynamische HART-variabelen (mapping van dataregisters naar apparaatvariabelen, mapping van apparaatvariabelen naar dynamische variabelen). Al deze aspecten kunnen door de fabrikant van het apparaat opnieuw worden geconfigureerd.

Microcyber kan pc-configuratiesoftware leveren voor bovenstaande configuratie. Ook leveren we DD-bestanden voor de HART-module, die bedoeld zijn voor het HART-masterstation (pc, communicator) dat de mogelijkheid heeft om DD-bestanden te analyseren. De HART-module wordt geconfigureerd via HART-communicatie vanuit het HART-masterstation om de interfacefuncties tussen de HART-module en het MODBUS-apparaat, de gegevensopslagmodus en de mapping van apparaatvariabelen naar dynamische HART-variabelen te bevestigen.

Na bovenstaande configuratie kan het HART-masterapparaat via HART-commando's toegang krijgen tot de dynamische variabelen van de HART-module en de digitale gegevensoverdracht van het MODBUS-dataregister (zoals momentane debietwaarden van een geheugendebietmeter) naar de HART-master realiseren.

De HART-module, als universeel product, zal te maken krijgen met verschillende interfacefuncties van diverse MODBUS-apparaten (slave-adres, baudrate, pariteit, enz.), gegevensopslagmodus (dataregisteradres, gegevenstype, bytevolgorde, enz.) en de eisen van eindgebruikers met betrekking tot de toewijzing van dynamische HART-variabelen (mapping van dataregisters naar apparaatvariabelen, mapping van apparaatvariabelen naar dynamische variabelen). Al deze aspecten kunnen door de fabrikant van het apparaat opnieuw worden geconfigureerd.

Microcyber kan pc-configuratiesoftware leveren voor bovenstaande configuratie. Ook leveren we DD-bestanden voor de HART-module, die bedoeld zijn voor het HART-masterstation (pc, communicator) dat de mogelijkheid heeft om DD-bestanden te analyseren. De HART-module wordt geconfigureerd via HART-communicatie vanuit het HART-masterstation om de interfacefuncties tussen de HART-module en het MODBUS-apparaat, de gegevensopslagmodus en de mapping van apparaatvariabelen naar dynamische HART-variabelen te bevestigen.

Na bovenstaande configuratie kan het HART-masterapparaat via HART-commando's toegang krijgen tot de dynamische variabelen van de HART-module en de digitale gegevensoverdracht van het MODBUS-dataregister (zoals momentane debietwaarden van een geheugendebietmeter) naar de HART-master realiseren.

Modbus naar HART-module Analoge stroomuitgang

In de HART-module wordt de meetwaarde van de primaire variabele (PV) doorgegeven via een analoge stroomuitgang van 4-20 mA. De momentane stroom van een flowmeter wordt bijvoorbeeld als de primaire variabele van de HART-module beschouwd. Wanneer de momentane stroom de helft van het meetbereik bereikt, geeft de HART-module een uitgangssignaal van 12.000 mA af.

De HART-module vergelijkt continu de waarde van de primaire variabele met de boven- en ondergrens van het bereik. Als de waarde van de primaire variabele de bovengrens bereikt, geeft de HART-module een analoge stroom van 20.000 mA af. Als de waarde van de primaire variabele nul bereikt, geeft de HART-module een analoge stroom van 4.000 mA af.

Als de waarde van de primaire variabele de boven- en ondergrens overschrijdt, geeft de HART-module een vaste stroom af, wat aangeeft dat de primaire variabele buiten het bereik ligt. Deze stroomwaarde wordt de verzadigde uitgangsstroom genoemd. Als de waarde van de primaire variabele hoger is dan de bovengrens, geeft de HART-module een vaste stroom van 20.800 mA af; als deze lager is dan de ondergrens, geeft de HART-module een vaste stroom van 3.800 mA af.

De HART-module heeft een andere groep vaste stroomsterktes die gebruikt worden voor foutalarmering. Deze kan worden geselecteerd met een DIP-schakelaar op de HART-module voor een hoog of laag stroomalarm. Bij selectie van een hoog stroomalarm geeft de HART-module bij een fout een uitgangsstroom van 21.750 mA af. Bij selectie van een laag stroomalarm geeft de HART-module bij een fout een uitgangsstroom van 3.750 mA af.

Twee groepen vaste uitgangsstroom van de HART-module

Transfiniete richting van primaire variabele (niet optioneel): Verzadigde uitgangsstroomwaarde

Ondergrens overschreden: 3.800 mA

Bovengrens overschreden: 20.800 mA

Storingsalarmmodus (alternatief): Stroomwaarde van de alarmuitgang

Alarm bij lage stroomsterkte: 3750 mA

Alarm voor hoge stroomsterkte: 21.750 mA

Als het pollingadres van de HART-module niet op '0' is ingesteld, geeft de analoge uitgang van de HART-module een vaste stroom van 4000 mA af, ongeacht de waarde van de primaire variabele. Als het pollingadres wél op '0' is ingesteld, geeft de HART-module een analoge stroom van 4-20 mA af, afhankelijk van de waarde van de primaire variabele.

Interface configureren

De HART-module bevindt zich tussen de HART-bus en het MODBUS-apparaat. Deze verbindt de hoofdcontroller (hierna "gebruikerskaart" genoemd) van het veldapparaat via de aansluiting aan de achterzijde. De module verbindt de HART-bus aan de buitenkant en het veldapparaat aan de binnenkant (zie onderstaande afbeelding). 

Bedradingsschema voor het configureren van de HART-module

Neem bijvoorbeeld een pc als masterapparaat en verbind een veldapparaat (vierdraadsysteem) via de HART-bus. De HART-bus, die bestaat uit een gelijkstroomvoeding (POWER1: 9-36VDC) en een serieweerstand (250Ω), is aangesloten op de HART-module. Het veldapparaat wordt gevoed via twee andere draden. De pc verbindt de HART-modem via een USB- (of RS-232-) interface. Aan de andere kant van de HART-modem (van Microcyber) worden niet-polaire krokodilklemmen bevestigd aan beide zijden van de bijbehorende weerstand. Gebruik de configuratiesoftware van Microcyber om de HART-module te configureren. Na de configuratie vormen de HART-module en het veldapparaat één geheel en kunnen ze als HART-apparaat op een ander HART-netwerk worden aangesloten.

Als de configuratie moet worden voltooid door de communicator met DD-analysefunctionaliteit, vervang dan de pc en HART-modem in afbeelding 1.2 hierboven door de communicator.

Hardware gebruikersinterface

De HART-module gebruikt een IDC16-connector met een pin-afstand van 2,54 mm en een 2x8-socket (JP3) om de gebruikersprintplaat aan te sluiten. De pinnummering is weergegeven in de afbeelding en de pinfuncties worden uitgelegd in de tabel. Als de HART-bus via de gebruikersprintplaat loopt, kan deze via twee pinnen in de socket op de HART-module worden aangesloten.

Pindefinitielijst van de HART-module-aansluiting

Modbus naar HART-modulee Parameters

Basisparameters

Meetobject: Modbus RTU-slaveapparaat

Voeding: (6～42)VDC

Busprotocol: 2-draads, (4～20)mA+HART

Belastingsweerstand: (0～1500) Ω (Normaal)

(230～1100) Ω(HART-communicatie)

Isolatiespanning: Modbus- en HART-businterface, 500 VAC

Temperatuurbereik: (-40～85) ℃

Luchtvochtigheidsbereik: (5～95) %RH

Starttijd: ≤5s

Vernieuwingstijd: 0,2s

Vochtregulatie: Tijdconstante 0～32s

Nauwkeurigheid uitgangsstroom: Maximale fout is ≤50 μA

Modbus naar HART-module Dimensie

De printplaat van de HART-module heeft een diepte van 1,6 mm en is rechthoekig. Aan de voorzijde (weergegeven in figuur 1-4) bevindt het hoogste component zich op 5 mm van het printplaatoppervlak; aan de achterzijde op 9 mm van het printplaatoppervlak. Alle overige componenten zijn SMD-componenten en bevinden zich op een diepte van minder dan 4 mm. De lengte, breedte, locatie van de bevestigingsgaten, enz. van de HART-module worden weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Afmetingen voorkant van de HART-module

Aan de achterzijde wordt een IDC16(2x8) standaard aansluiting met een pinafstand van 2,54 mm gebruikt om de module in de printplaat te steken; de HART-module heeft nog 3 bevestigingsgaten met een diameter van 3,0 mm, waarmee de module op de printplaat wordt bevestigd.

Hoe kies ik de M0310 Modbus naar HART-module?

Veelgestelde vragen

V: Kunt u de configuratietool introduceren?

A: Zoals eerder vermeld, kan Microcyber pc-configuratiesoftware leveren voor de configuratie van HART-modules. Neem contact met ons op voor meer informatie.

V: Kan ik een gratis elektronische handleiding krijgen?

A: Ja, als u dat wilt, neem dan contact met ons op.

V: Kunt u OEM-service leveren?

A: Ja, dat kunnen we, bijvoorbeeld een communicatiebord, en we kunnen ook een toolkit voor de ontwikkeling van een fieldbus leveren.