راهنماي کاربردي ارتباط HART-بخش سوم : فرمانهای HART
فرمانهاي HART
مجموعه فرمانهاي HART بگونهاي است که ارتباط يکنواخت و سازگار براي تمامي دستگاههاي HART که در سايت نصب ميشوند را فراهم ميسازد. اين مجموعه فرمانها را ميتوان به 3 دسته تقسيم کرد :
فرمانهاي کلي[1]
فرمانهاي مشترک[2]
فرمانهاي خاص وسائل[3]
فرمانهاي کلي (Universal Commands)
تمامي وسايل و دستگاههایی که از پروتکل HART استفاده ميکنند بايستي فرمانهاي کلي را تشخيص و پشتيباني کنند. فرمانهاي کلي ،امکان دسترسي به اطلاعات مورد استفاده در عمليات معمولي (مثل خواندن مقدار متغير اصلي ويکاهاي اندازهگيري) را مهيا ميسازند.
فرمانهاي مشترک(Common Commands)
فرمانهاي مشترک در برگيرنده وظايفي است که توسط بسياري، اما نه الزاماً همه وسایل و دستگاههاي ارتباطي HART بکار گرفته ميشوند.
فرمانهاي خاص وسائل (Device Specific Commands)
اين فرمانها وظايفي که بطور انحصاري و خاص به هر يک از دستگاههاي نصب شده در سايت تعلق دارد را در بر ميگيرند. اين فرمانها شامل دسترسي به تنظيمات برقراري[4] ، اطلاعات کاليبراسيون و همچنين اطلاعاتي در مورد ساخت دستگاههاست.
اطلاعات مربوط به فرمانهاي خاص وسايل، توسط سازندگان وسايل مورد نظر ارائه ميشوند.
خلاصه جدول برخي فرمانهاي HART
فرمانهاي کلي
فرمانهاي مشترک
فرمانهاي خاص وسايل
- خواندن سازنده و نوع دستگاه
- خواندن متغير اصلي فرآيند (PV) و يکاها
- خواندن جريان خروجي و درصد گستره (بازه)
- خواندن حداکثر چهار متغير ديناميکي از قبل تعريف شده
- خواندن يا نوشتن برچسب[5] 8 کاراکتري، توضيح[6] 16 کاراکتري ، تاريخ
- خواندن يا نوشتن پيام 32 کاراکتري
- خواندن مقادير گستره دستگاه، يکاها و ثابت زماني ميرائي[7]
- خواندن يا نوشتن شمارة نهايي دستگاه مونتاژ شده[8]
- نوشتن آدرس اختصاصي دستگاه در شبکه[9]
- خواندن مورد انتخابي از بين حداکثر 4 متغير ديناميکي
- نوشتن ثابت زماني ميرائي
- نوشتن مقادير گستره (بازه)
- کاليبراسيون (تنظيم صفر و پهنه[10])
- تنظيم جريان خروجي ثابت
- انجام خود آزموني[11]
- انجام Master Reset
- تنظيم صفر PV
- نوشتن يکاي PV
- تنظيم صفر و بهره[12] DAC (مبدل ديجيتال به آنالوگ)
- نوشتن تابع تبديل خروجي(مربعي،جذري/خطي)
- نوشتن شماره سريال حسگر
- خواندن يا نوشتن اختصاصهاي مربوط به متغير[13]
- خواندن يا نوشتن Low-Flow Cut-Off
- شروع ، توقف يا پاک کردن شمارندههاي تجمعي[14]
- خواندن يا نوشتن ضريب کاليبراسيون چگالي
- انتخاب PV (جرم، فلو يا چگالي)
- خواندن يا نوشتن مواد يا اطلاعات ساخت
- تنظيم و کاليبراسيون حسگر
- فعال کردن PID
- نوشتن نقطه کار PID
- مشخصات شير
- نقطه کار شير
- حدود حرکتي[15]
- يکاهاي خاص کاربر
- اطلاعات نمايشگر محلي
1-5) برقراري ارتباط با يک وسيله HART
هر وسيله HART داراي آدرس 38 بيتي اختصاصي است که از :
کدشناسائي (ID) سازنده
کد نوع وسيله
مشخص کننده انحصاري وسيله[16]
شکل ميگيرد.
آدرس اختصاصي هر وسيله در زمان ساخت مشخص و در آن کدگذاري ميشود. در يک شبکه متشکل از وسايل HART ، لازمست ارباب[17] از آدرس تمامي وسايل نصب شده در سايت مطلع باشد تا بتواند با آنها ارتباطي موفق برقرار کند. ارباب شبکه با ارسال يک يا دو فرمان ميتواند از آدرس هر برده[18] ! مطلع شود ، زيرا با ارسال اين فرمانها برده آدرس خود را براي ارباب ارسال ميکند. اين فرمانها عبارتند از :
فرمان 0 ( صفر) ، براي خواندن « مشخص کننده انحصاري وسيله» :
فرمان صفر ، روش ترجيحي براي شروع ارتباط با وسايلي که در شبکه برده (Slave) تلقي ميشوند ميباشد، زيرا به ارباب(Master) امکان اطلاع از آدرس آنها ، بدون نياز به مداخله کاربر را ميدهد. با اين فرمان يکي از آدرسهاي 0 تا 15 ، بعنوان آدرس انحصاري به هر يک از وسائل اختصاص داده ميشود که به آن آدرس سرشماري[19] نيز ميگويند.
فرمان 11 ، براي خواندن «مشخص کننده انحصاري وسيله از طريق برچسب (Tag) » :
فرمان 11، وقتي بيش از 15 وسيله در شبکه موجود باشد يا اگر وسايل شبکه از طريق روش آدرس سرشماري انحصاري پيکرهبندي نشده باشند .
پيکرهبندي چند افتي يا Multi drop با بيش از 15 وسيله، وقتي امکان دارد که هر يک از وسيلهها بصورت انفرادي تغذيه و ايزوله شده باشند. بايستي توجه داشت فرمان 11 نياز به مشخص نمودن شماره برچسب (Tag No)توسط کاربر براي سرشماري را دارد.
1-6 ) شرح وسيله[20] يا DD -Device Description
ارتباطات HART ، اولين پروتکل براي اجراي استاندارد[ EDDL[21 (زبان شرح الکترونيکي وسيله) ميباشد. EDDL يا همان استاندارد IEC 61804-2تنها فنآوري تأييد شده توسط بنيان ارتباطات ارتباطاتHART یا همان HCF ، براي پيکرهبندي وسايل HART است.
در حال حاضر EDDL ، بطور گسترده استفاده و بعنوان بهترين زبان شرح ارتباطات الکترونيکي است و بستري پايدار براي سازندگان محصولات HART بصورت فرمتي انفرادي ، باز و سازگار مهيا نموده است.
شرح وسيله (DD) که با استاندارد EDDL ايجاد شود، اطلاعات مورد نياز يک سيستم کنترل يا سيستم کاربردي ميزبان[22] را بگونهاي مهيا ميکند که دسترسي و نمايش اطلاعات مهم وسيله که در بخش هوشمند وسيله جاسازي شده است را آسان ميسازد. شرح وسيله (DD) شامل تمامي اطلاعات مورد نياز براي کاربردهاي ميزباني است تا ارتباط کاملي با وسايل نصب شده در سايت برقرار شود. از استاندارد EDDL براي نوشتن شرح وسيله (DD) در يک فايل ساخت يافته که تمامي اطلاعات مورد نياز براي کاربردهاي ميزباني را بصورت ترکيبي در خود دارد، استفاده ميشود.شرح وسيله (DD) فرمانهاي مشترک که توسط وسيله پشتيباني ميشود را مشخص کرده و همچنين فرمت و ساختار فرمانهاي خاص وسيله را معين ميکند. بطور کلي شرح وسيله (DD) را ميتوان معادل با يک برگه مشخصات فني[23] فرض کرد.
يک DD ، تصويري از تمامي پارامترها و وظايف وسيله را در قالب يک زبان استاندارد بيان ميکند. سازندگان وسايل HART اختيار ارائه يک شرح وسيله (DD) براي محصولات HART خود را دارند. اگر آنها يک DD براي محصولات خود انتخاب کنند، آن DD اطلاعات براي فعال سازي DD در کاربردهاي ميزباني جهت نوشتن يا خواندن دادهها مطابق با روش اجرايي وسيله را خواهد داشت.
فايلهاي منبع[24] DD براي وسايل HART ،مشابه فايلهاي نوشته شده به زبان برنامهنويسي C ميباشد. فايلهاي DD در اختيار بنيان ارتباطاتHART یا همان HCF قرار داده ميشود تا در کتابخانه آن بنيان ثبت شود. بررسيهاي کيفي بر روي هر DD انجام تا از تطابق مشخصات آن اطمينان حاصل شود و عدم تطابق آنها با ساير DD هاي موجود و ثبت شده و همچنين عملکرد آنها با ميزبانهاي استاندارد HART تصديق شود. کتابخانه DD در بنيان ارتباطات HART ، مکاني مرکزي براي مديريت و توزيع تمامي شرح وسايل HART تلقي ميشود تا در کاربردهاي ميزبان مانند PC ها و پايانه هاي دستي کار براحتي انجام شود.
DD ها را ميتوان از آدرس www. hartcomm.org دانلود کرد.
[1] Universal
[2] Common
[3] Device Specific
[4] Setup
[5] Tag
[6] Description
[7] Damping Time Constant
[8] Final Assembly Number
[9] Polling Address
[10] Span
[11] Self Test
[12] Gain
[13] Variable Assignments
[14] Totalizer
[15] Travel Limit
[16] Unique Identifier
[17] Master
[18] Slave
[19] Polling Address
[20] Device Description
[21] EDDL: Electronic Device Description Language
[22] Host Application
[23] Data Sheet
[24] Source Files