HART-Modul Modbus zu HART-Modul

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HART-Modul Modbus zu HART-Modul
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Die Microcyber Corporation (im Folgenden „Microcyber“ genannt) hat viele integrierte Funktionen angepasst
Protokollkonvertierungsmodule für die meisten Feldgerätehersteller, die den Anschluss von Slave-Geräten mit MODBUS RTU-Protokoll (im Folgenden als „MODBUS“-Protokoll bezeichnet) an eine Vielzahl von Feldbussystemen unterstützen. Die Funktion des in M0310 integrierten MODBUS-zu-HART-Moduls (im Folgenden als „HART-Modul“ bezeichnet) besteht darin, ein MODBUS-Slave-Gerät in ein HART-Slave-Gerät umzuwandeln.

Funktionen des Modbus-zu-HART-Moduls

Konform mit dem Standard-Modbus-RTU-Protokoll

Bietet HART-Kommunikationsfähigkeit für Mod-Bus-Geräte

Unterstützt 375/475 Handheld-Geräte

Die mit dem Modbus-Gerät verbundene elektrische Schnittstelle unterstützt TTL-Pegel, RS485 und RS232

Unterstützt das HART 5/6/7-Protokoll

Unterstützt 6 Gerätevariablen und 4 dynamische Variablen


Konvertierungslogik für Modbus-zu-HART-Module

Das HART-Modul kann ein MODBUS-Durchfluss-/Füllstandsmessgerät in ein HART-Durchfluss-/Füllstandsmessgerät umwandeln.

 

Das HART-Modul (M0310) ist ein integriertes Konvertierungsmodul, das ein MODBUS-Eingangsgerät in ein HART-Stromausgangsgerät umwandelt. Das HART-Modul ist in das MODBUS-Eingabegerät (Messinstrumente wie Durchfluss, Füllstand usw.) integriert, und dann wird das MODBUS-Anwendungsschichtprotokoll über das TTL-Pegelsignal ausgeführt. HART-Modul als MODBUS-Master und HART-Slave, wandelt Datenregister (wie Eingangsregister, Halteregister) des MODBUS-Geräts in alle dynamischen Variablen von HART-Befehlen um. Beispielsweise enthält das Halteregister eines Durchflussmessers mit der Adresse 30000 (Bereich 1-65536) den momentanen Durchflusswert. Dann können wir das Halteregister auf die Gerätevariable 0 (Bereich 0-5) des HART-Moduls konfigurieren. Und nominieren Sie Gerät 0 als primäre Variable (oder sekundäre, teritäre, quartäre Variable). Die Konvertierungslogik ist in der folgenden Abbildung dargestellt.


hart module

Datenzuordnungslogikdiagramm

 

Das HART-Modul als universelles Produkt wird mit unterschiedlichen Schnittstellenfunktionen verschiedener MODBUS-Geräte (Slave-Adresse, Baudrate, Parität usw.), Datenspeichermodus (Datenregisteradresse, Datentyp, Bytefolge usw.) und Endbenutzern konfrontiert ‟ Anforderungen an die dynamische HART-Variablenzuordnung (Zuordnung von Datenregistern zu Gerätevariablen, Zuordnung von Gerätevariablen zu dynamischen Variablen). Alle oben genannten Punkte können vom Gerätehersteller erneut konfiguriert werden.


Microcyber kann PC-Konfigurationssoftware für die oben genannte Konfiguration bereitstellen. Stellen Sie außerdem HART-Modul-DD-Dateien bereit, die für die HART-Masterstation (PC, Kommunikator) bestimmt sind, die über die Fähigkeit zur DD-Dateianalyse verfügt. Das HART-Modul wird über die HART-Kommunikation von der HART-Masterstation konfiguriert, um die Schnittstellenfunktionen zwischen HART-Modul und MODBUS-Gerät, den Datenspeichermodus und die Zuordnung von Gerätevariablen zu dynamischen HART-Variablen zu bestätigen.


Nach der obigen Konfiguration kann das HART-Master-Gerät mit HART-Befehlen auf dynamische Variablen des HART-Moduls zugreifen und die digitale Übertragung der Daten vom MODBUS-Datenregister (z. B. Momentandurchflusswerte des Speicher-Durchflussmessers) an den HART-Master realisieren.


Das HART-Modul als universelles Produkt wird mit unterschiedlichen Schnittstellenfunktionen verschiedener MODBUS-Geräte (Slave-Adresse, Baudrate, Parität usw.), Datenspeichermodus (Datenregisteradresse, Datentyp, Bytefolge usw.) und Endbenutzern konfrontiert ‟ Anforderungen an die dynamische HART-Variablenzuordnung (Zuordnung von Datenregistern zu Gerätevariablen, Zuordnung von Gerätevariablen zu dynamischen Variablen). Alle oben genannten Punkte können vom Gerätehersteller erneut konfiguriert werden.


Microcyber kann PC-Konfigurationssoftware für die oben genannte Konfiguration bereitstellen. Stellen Sie außerdem HART-Modul-DD-Dateien bereit, die für die HART-Masterstation (PC, Kommunikator) bestimmt sind, die über die Fähigkeit zur DD-Dateianalyse verfügt. Das HART-Modul wird über die HART-Kommunikation von der HART-Masterstation konfiguriert, um die Schnittstellenfunktionen zwischen HART-Modul und MODBUS-Gerät, den Datenspeichermodus und die Zuordnung von Gerätevariablen zu dynamischen HART-Variablen zu bestätigen.


Nach der obigen Konfiguration kann das HART-Master-Gerät mit HART-Befehlen auf dynamische Variablen des HART-Moduls zugreifen und die digitale Übertragung der Daten vom MODBUS-Datenregister (z. B. Momentandurchflusswerte des Speicher-Durchflussmessers) an den HART-Master realisieren.


 


Modbus-zu-HART-ModulAnaloger Stromausgang

Im HART-Modul wird der Messwert der Primärvariablen (PV) über einen analogen 4-20-mA-Stromausgangswert übertragen. Beispielsweise wird der momentane Durchfluss eines Durchflussmessers als HART-Primärvariable bezeichnet. Wenn der momentane Durchflusswert die Hälfte des Messbereichs erreicht. Das HART-Modul gibt 12.000 mA aus.


Das ausgeführte HART-Modul vergleicht kontinuierlich den Wert der Primärvariablen mit der Ober- und Untergrenze seines Bereichs. Wenn der Wert der Primärvariablen seinen oberen Grenzwert erreicht, gibt das HART-Modul einen analogen Strom von 20.000 mA aus. Wenn der Wert der Primärvariablen auf Null sinkt, gibt das HART-Modul einen analogen Strom von 4.000 mA aus.


Wenn der Wert der Primärvariablen seinen oberen und unteren Grenzwert überschreitet, gibt das HART-Modul einen festen Strom aus, der anzeigt, dass die Primärvariable den Bereich überschreitet, und der aktuelle Wert wird als gesättigter Ausgangsstrom bezeichnet. Wenn der Wert der Primärvariablen über dem oberen Grenzwert liegt, gibt das HART-Modul einen festen Wert von 20,800 mA aus; Wenn der Wert unter dem unteren Grenzwert liegt, gibt das HART-Modul einen festen Wert von 3.800 mA aus.


Das HART-Modul verfügt über eine weitere Gruppe fester Ströme, die für Fehleralarme verwendet werden und über einen DIP-Schalter am HART-Modul für Alarme bei hohem oder niedrigem Strom ausgewählt werden können. Wenn Sie den Hochstromalarm auswählen und ein Fehler gefunden wird, gibt das HART-Modul 21,750 mA aus. Wenn Sie den Alarm „Niedriger Strom“ auswählen und ein Fehler gefunden wird, gibt das HART-Modul 3,750 mA aus.


Zwei Gruppen mit festem Ausgangsstrom des HART-Moduls

 

Transfinite Richtung der Primärvariablen (nicht optional): Gesättigter Ausgangsstromwert

Untergrenze überschreiten: 3.800mA

Obergrenze überschreiten: 20.800mA

Fehleralarmmodus (Alternativ): Alarmausgangsstromwert

Alarm bei niedrigem Strom: 3.750 mA

Hochstromalarm: 21.750 mA


Wenn die Abfrageadresse des HART-Moduls nicht auf „0“ eingestellt ist, gibt der analoge Kanal des HART-Moduls unabhängig vom Wert der Primärvariablen einen festen Wert von 4.000 mA aus. Nur die Abfrageadresse ist auf „0“ eingestellt, das HART-Modul gibt einen analogen 4-20-mA-Strom entsprechend der Primärvariablen aus.

 

Schnittstelle konfigurieren

HART-Modul liegt zwischen HART-Bus und MODBUS-Gerät. Es verbindet die Hauptsteuerplatine (im Folgenden als die bezeichnet)."„User Board“) des Feldgeräts über die Buchse auf der Rückseite. Es verbindet den HART-Bus außen und das Feldgerät innen, siehe Abbildung unten. 


modbus

Verdrahtungsplan zur Konfiguration des HART-Moduls


Nehmen Sie beispielsweise einen PC als Master-Gerät und schließen Sie das Feldgerät (Vierleitersystem) über den HART-Bus an. Der HART-Bus, der aus einer Gleichstromversorgung (POWER1: 9-36 VDC) und einem Serienwiderstand (250 Ω) besteht, ist an das HART-Modul angeschlossen. Und das Feldgerät wird über zwei weitere Drähte mit Strom versorgt. Der PC verbindet das HART-Modem über die USB- (oder RS-232)-Schnittstelle, und die andere Seite des HART-Modems (Microcyber) besteht aus unpolaren Krokodilklemmen, die auf beiden Seiten mit angepasstem Widerstand befestigt sind. Verwenden Sie die Konfigurationssoftware von Microcyber, um das HART-Modul zu konfigurieren. Nach der Konfiguration bilden HART-Modul und Feldgerät eine Einheit und können als HART-Gerät in ein anderes HART-Netzwerk eingebunden werden.


Wenn die Konfiguration durch den Kommunikator mit DD-Analysefunktion abgeschlossen werden muss, ersetzen Sie einfach den PC und das HART-Modem in Abbildung 1.2 oben durch den Kommunikator.

 

Hardware-Benutzeroberfläche

Das HART-Modul verwendet IDC16, 2x8-Buchse (JP3) mit 2,54 mm Abstand zum Anschluss der Benutzerplatine. Die Definition der Pin-Nummer finden Sie im Bild. Die Erklärung der Pin-Funktion finden Sie in der Tabelle. Wenn der HART-Bus über die Benutzerplatine verläuft, kann er über zwei Pins im Sockel in das HART-Modul geführt werden.


profibus module

Pin-Definitionsliste des HART-Modulsockels


hart module


Modbus zu HART Module Parameter

Grundparameter

Messobjekt: Modbus RTU-Slave-Gerät

Stromversorgung: (6–42) VDC

Busprotokoll: 2-Draht, (4–20) mA + HART

Lastwiderstand: (0–1500) Ω (normal)

(230–1100) Ω (HART-Kommunikation)

Isolierspannung: Modbus- und HART-Busschnittstelle, 500 VAC

Temperaturbereich: (-40–85) ℃

Luftfeuchtigkeitsbereich: (5~95) %RH

Startzeit: ≤5s

Aktualisierungszeit: 0,2 s

Feuchtigkeitsanpassung: Zeitkonstante 0–32 s

Ausgangsstromgenauigkeit: Max. Der Fehler beträgt ≤50 μA

 

Modbus-zu-HART-Modul Abmessungen

Die Leiterplattentiefe des HART-Moduls beträgt 1,6 mm, rechteckig. Vorderseite (dargestellt in Abbildung 1-4), die höchste Komponente ist 5 mm von der Platinenoberfläche entfernt; Die höchste Höhe auf der Rückseite beträgt 9 mm von der Plattenoberfläche. Bei allen anderen handelt es sich um oberflächenmontierte Komponenten mit einer Dicke von weniger als 4 mm. Länge, Breite, Position der festen Löcher usw. des HART-Moduls sind in der folgenden Abbildung dargestellt.


modbus

Frontabmessungen des HART-Moduls


profibus module

 

Auf der Rückseite wird eine IDC16(2x8)-Standardbuchse mit einem Abstand von 2,54 mm zum Einstecken in die Benutzerplatine verwendet. Das HART-Modul verfügt über weitere 3 feste Löcher mit einem Durchmesser von 3,0 mm, die zur Befestigung des HART-Moduls auf der Benutzerplatine verwendet werden.

 

Wie wählt man das Modbus-zu-HART-Modul M0310 aus?

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FAQ

F: Können Sie das Konfigurationstool vorstellen?

A: Wie bereits erwähnt, kann Microcyber PC-Konfigurationssoftware für die HART-Modulkonfiguration bereitstellen. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, kontaktieren Sie uns bitte.

 

F: Kann ich ein kostenloses elektronisches Handbuch erhalten?

A: Ja, wenn Sie es wünschen, kontaktieren Sie uns bitte.


F: Können Sie einen OEM-Service anbieten?

A: Ja, wir können beispielsweise ein Kommunikationsboard oder ein Feldbus-Entwicklungs-Toolkit bereitstellen.


Heißes Produkt--Modbus-zu-HART-Modul 

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