Отличие протокола HART версии 5 и 7

Почти 20 лет протокол HART версии 5 являлся признанным стандартом цифровой связи промышленных систем управления. С 31 марта 2011 года по решению международной организации HART Communication Foundation (HCF) все новые устройства HART должны соответствовать протоколу версии 7. Другими словами HCF запретило разработку новых устройств на базе устаревших версий HART.

Стоит упомянуть, что ведомые устройства на базе HART 7 не имеют полной совместимости с сетями 5-й версии протокола, что может привести к ряду конфликтов. Поэтому обновление существующих каналов связи следует начинать с ведущих устройств и программного обеспечения. Для многих пользователей – это дорогостоящее мероприятие. Однако, когда речь идет о масштабных промышленных объектах, затраты, выделенные на обновление коммуникационных каналов, приобретают статус инвестиций в безопасность и оперативность обслуживания технологических процессов предприятия.

В чем же преимущество современной промышленной цифровой сети на базе протокола HART 7 в отличии от версии 5?

Первое что бросается в глаза это быстродействие. Да, «медленный» HART стал быстрее. С 1200 бит/с скорость возросла до 9600 бит/с. Кроме того обновленный протокол стал более дружелюбным при вводе в эксплуатацию новых устройств: длинный тег до 32 символов позволяет полностью указать расположение прибора согласно проектной документации; дополнительная функция поиска устройства позволяет обслуживающему персоналу на местах установки и в диспетчерской убедиться, что они работают с одним и тем же устройством, а также провести тест цифровой передачи данных на правильность подключения устройства и корректность выполненных настроек.

С точки зрения безопасности появилась программная защита от изменения настроек неуполномоченным пользователем.

Развитие и усложнение систем управления потребовало от цифровых сетей большей масштабируемости, в связи с чем HART 7 приобрел возможность объединения до 63 устройств в многоточечном режиме, вместо 15. Кроме того в многоточечном режиме ток аналоговой петли теперь не фиксируется на 4 мА как ранее, а может передавать данные с одного любого выбранного устройства.

Для разработчиков устройств и проектировщиков сетей важным изменением будет то, что HART 7 полностью совместим с набором команд WirelessHART, в дополнение решена проблема с идентификатором (ID) изготовителя, из-за чего раннее могли возникнуть конфликты при объединении устройств в единую сеть от разных производителей. Еще одним нововведением стало увеличение количества передаваемых переменных с одного устройства с 4-х до 8-ми, что позволяет устройству передать в систему верхнего уровня не только технологические, но и диагностические параметры. Если устройство имеет встроенные часы, то можно определить периодичность передачи параметров. В случае с автономным питанием, такая возможность значительно продлит время разрядки батареи. Особенно это актуально для беспроводных устройств.

Безусловно, моментальный перевод существующих сетей на обновленный стандарт HART выглядит затратным, именно по этой причине разработчики компании Emerson заложили в большинство своих устройств поддержку обеих версий стандарта 5 и 7, предлагая своим заказчикам возможность плавного перехода на новый стандарт■