HART-protokol til digital datatransmission af instrumenterings- og automationsenheder. Fordele ved hart dataoverførselsprotokollen i automatiserede kontrolsystemer

Gavin Bakshi, Audrey Dairien (Texas Instruments)

Kommunikationsenheder i industrielle automationssystemer tillader overførsel af data, kommandoer og anden information for at optimere processtyring og fabriksautomatisering. Det er vanskeligt for vedligeholdelsespersonalet at overvåge alt udstyr i et anlæg - dette ville reducere produktiviteten betydeligt.

En måde at automatisk styre industrielt udstyr på er at bruge en 4...20 mA strømsløjfe. Den primære variabel (PV) transmitteres som en strømværdi i området 4...20 mA i en to-leder linje med strømforsyning til sensoren på de samme to ledninger. Ulempen ved denne metode er, at du kun kan kontrollere én variabel. Protokol for højhastighedsadresseadgang fjernkonverter(Highway Addressable Remote Transducer, HART) gør det muligt at sende mere information ved at bruge det samme to-leder system. HART-protokollen har været en almindelig kommunikationsmetode inden for industriel automation i mange år. Lad os se på, hvordan HART virker, men lad os først huske, hvordan denne metode opstod.

I slutningen af 1990'erne vedtog telekommunikation Bell 202-standarden til at transmittere information om ringer i talesignallinjen. Frequency Signal Shift Keying (FSK) i lydbåndet, som bruger modulerede toner til at transmittere et digitalt signal, transmitterer digital information, der indeholder et telefonnummer. Datatransmission ved 1200 bps ved brug af 1200 og 2200 Hz toner, der repræsenterer henholdsvis binært "1" eller "0", er vist i figur 1.

Opkaldsoplysninger forstyrrer ikke stemmesignalet, så det hele kan sendes over det samme fysisk linje. Introduktionen af "Bell 202 FSK"-metoden gjorde det muligt, allerede inden man løftede håndsættet, at sende en stor mængde data på modtagersiden, som kan allokeres og bruges til at overføre den opkaldendes nummerinformation. Når håndsættet er taget op, stopper FSK-signalet med at sende, og stemmesignalet vil blive modtaget og transmitteret til håndsættets højttaler.

I eksemplet med opkaldsoplysninger er talesignalet den primære variabel (PV). Tilsvarende i industrielle applikationer signalet, der konstant skal overvåges, er kendt som den primære målte værdi. Den primære målte værdi kan være temperatur eller trykniveau målt i industrielle installationer.

HART-modemet modulerer og demodulerer signalet ved hjælp af FSK på samme måde som Bell 202-transmissionssystemet. Det er nu muligt at transmittere digitale data, såsom sensor- eller enhedsidentifikation, kalibreringsdata eller anden diagnostisk information, over de samme to- ledningssløjfe, der transmitterer og DC-signal 4…20 mA. Et sådant system kaldes normalt "hybrid", fordi det kombinerer både digitale og analoge signaler. Figur 2 viser analogt signal og overlejret digitalt signal.

HART-protokollen har to hoveddriftstilstande: punkt-til-punkt og multipel adgangstilstand. I punkt-til-punkt-tilstand er der en master og en slave. Fordelen ved denne tilstand er, at digitale data nemt overføres over den eksisterende 4...20 mA-linje, hvilket tillader mere detaljeret overvågning af enheden over den eksisterende kommunikationsnetværksinfrastruktur. I multipel adgangstilstand er flere mastere og slaver forbundet til én linje, så kun HART FSK protokoldata kan transmitteres, og D.C. i ledningen er fastsat til 4 mA. Multiple access-tilstand kan være nyttig, hvis mange eksterne enheder kommunikerer med samlet system kontrol, men i dette tilfælde kan den konstante strøm af strømsløjfegrænsefladen ikke bruges til kontinuerligt at overvåge den målte hovedværdi.

HART er en fleksibel kommunikationsmetode til forskellige applikationer industriel automation. Selve metoden byder på mange fordele, der reducerer omkostningerne, forenkler design og giver resultater som:

overførsel (relateret) digital information uden at afbryde det analoge hovedsignal;
enkel implementering ved hjælp af eksisterende 4...20 mA to-leder infrastruktur;
fleksible måder at arbejde på for at imødekomme behovene i forskellige systemer.

Virksomhedens DAC8740H-familie af chips Texas Instrumenter integrerer et HART-modem sammen med alle tilhørende komponenter, såsom en spændingsreference og generator, for nem integration i et komplet system.

Læs fortsættelsen af emnet i artiklen "HART standard sendere".

Adgang til konfigurations- og diagnosefunktioner for alle sensorer og enheder
Understøtter transmission af flere målte parametre fra én sensor
On-line status for feltenheder

HART kompatibel med analoge sensorer

Overførsel af parametre via analogt kredsløb og digitalt interface via én kommunikationslinje
Kompatibel med eksisterende 4-20 mA udstyr
Faktisk en helt åben standard
Fælles kommandostandarder og datastrukturer
Mulighed for at overføre unikke data og maksimal kompatibilitet ved hjælp af Device Description Language (DDL).

HART Tilgængelighed

Testet i markforhold teknologi med over 1.400.000 installerede enheder
Stort og voksende udvalg af kompatible produkter
Brugt stort beløb digitale smarte enheder end for nogen anden industriel protokol.

Introduktion

HART er en kommunikationsprotokol mellem feltenheder, som er almindeligt kendt industristandard, baseret på transmission af digitale data over en 4-20 mA kommunikationslinje mellem smarte enheder. Brugen af denne teknologi er udbredt, og i dag er langt de fleste største producenter devices tilbyder produkter, der understøtter HART-protokollen.

HART-protokollen giver en unik bagudkompatibel til smarte enheder, kombinere analoge linjer 4-20mA med digitalt datainterface transmitteret samtidigt over de samme ledninger. HART giver mange af fordelene ved digitale feltprotokoller, hvilket øger tilgængeligheden og allestedsnærværende eksisterende systemer 4-20 mA.

I gennemsnit giver enheder med HART-protokollen op til 10.000 - 15.000 rubler i besparelser på installation og idriftsættelse og op til 3.000 - 5.000 besparelser om året i drift og vedligeholdelse for hver enhed.

Analog + Digital kommunikation

Feltstandarden for datatransmission i automationsanlæg har i mange år været det analoge strømsignal (mA). I de fleste tilfælde er det et milliamperesignal i området fra fire til tyve ampere, hvis størrelse er proportional med den målte værdi. Dette signal bruges overalt i virksomheder over hele verden.

Samtidig analog + digital kommunikation

HART-feltkommunikationsprotokollen udvider 4-20 mA-standarden til organisationens muligheder intelligente systemer måling og processtyring. Udviklingen af denne protokol var vigtigt skridt i udviklingen af automatisering og udvidelse af instrumentkapaciteter. Teknologien, der udvider dataoverførselskapaciteten, kaldes HART, som står for "Highway Addressable Remote Transducer".

Figur 1 - HART bruger en frekvensskiftmetode til transmission
digitalt signal på højt niveau 4-20 mA analogt signal

HART-protokollen giver to-vejs dataudveksling med digitale enheder uden at afbryde det 4-20 mA analoge signal. Både analoge 4-20 mA og digitale HART-signaler kan transmitteres samtidigt på de samme ledninger. Hovedparameteren og linkstatus transmitteres via 4-20 mA standarden, mens yderligere målte parametre, procesdata, instrumentindstillinger, kalibreringsdata og diagnostisk information transmitteres via HART-protokollen over de samme ledninger på samme tid. I modsætning til andre "åbne" digitale protokoller til industrielle enheder, er HART kompatibel med eksisterende systemer, hvilket i høj grad forenkler dens planlagte implementering til minimale omkostninger.

HART teknologi

HART-protokollen er baseret på Bell 202 Frequency Shift Keying (FSK) frekvensforskydningsstandard - modulering af et digitalt signal ved det lavere signalniveau på 4-20 mA. FSK-modulation påvirker dog ikke 4-20 mA-signalet på nogen måde. Et logisk et svarer til en frekvens på 1200 Hz, og et logisk nul svarer til en frekvens på 2200 Hz, som vist i figur 1 og 2.

HART FSK datatransmission giver to-vejs digital kommunikation og gør det muligt at overføre Yderligere Information fra eller til en intelligent feltenhed uden at påvirke overførslen af grundlæggende parametre. HART transmitterer data med 1200 bits per sekund og giver netværksmasteren mulighed for at modtage to eller flere datapakker per sekund fra en feltenhed.

Figur 2 - Digitalt HART-signal overlejret
4-20 mA analogt signal

Fleksibel applikation

HART er baseret på en master/slave protokol, hvilket betyder, at en feltenhed (slave) kun transmitterer data som svar på anmodninger fra en anden enhed (master). I et HART-netværk kan to mastere (primær og sekundær) sende anmodninger til feltenheder (slaver). En sekundær master, for eksempel en bærbar kommunikator, kan oprette forbindelse stort set hvor som helst i netværket og arbejde med feltenheder uden at påvirke driften af enheder med en primær master. Primære mastere er som regel controllere og computere, dvs. centrale enheder i processtyringssystemet. Et typisk skema for at arbejde med to mestre er vist i fig. 3.

HART-protokollen kan bruges i forskellige tilstande kommunikation fra eller til intelligente feltenheder og til centralt kontrol- eller overvågningsudstyr. Digital master/slave transmission kombineret med et analogt 4-20 mA signal er meget almindeligt. I denne tilstand, mens hovedparameteren stabilt sender 4-20 mA via et analogt netværk for at organisere overvågning og kontrol af processen, opdateres information om yderligere parametre parallelt to gange i sekundet.

Figur 3 - HART-protokollen tillader 2 "master"-enheder
udveksle information med feltenheder af typen "slave".

Eksempel på applikation

HART-protokollens egenskaber er vist i figur 4. Dette applikationseksempel illustrerer mulighederne for samtidig transmission af 4-20 mA og HART-data over de samme ledninger.

I dette eksempel har den HART-kompatible transmitter indbygget PID-kontrolfunktion. Enheden er konfigureret på en sådan måde, at signalet i 4-20 mA kredsløbet er proportionalt med kontrolværdien i henhold til PID-algoritmen, beregnet direkte i enheden (dvs. et signal med en ikke-målt værdi kommer ud af konverteren). Da 4-20 mA kredsløbet leverer PID styresignalet, bruges det til direkte at styre ventilen.

Signalkredsløbet er organiseret direkte mellem feltenheder: omformere (med PID-styring) og styreventilen. Ventilstyringsfunktionen er implementeret ud fra et traditionelt 4-20 mA signal, mens kommunikation via digital protokol HART giver operatøren mulighed for at ændre parametrene for PID-styringsalgoritmen, få information om den primære målte værdi og ventilposition.

Figur 4 - Nogle enheder med indbyggede PID-algoritmer og HART
reducere omkostningerne ved implementering af proceskontrolsystemer

Den bedste beslutning

HART-protokollen giver forbrugerne de bedste løsninger automatisering med mulighed for gradvis eller delvis introduktion af intelligente feltenheder i det eksisterende system. Til dato kan ingen anden teknologi matche rækkevidden af den HART-aktiverede produktlinje. Teknologien er nem at bruge, og HART-kompatible produkter er tilgængelige fra alle større måle- og proceskontrolproducenter.

Det er svært at forestille sig, at nogen anden dataoverførselsprotokol kan erstatte HART, både ved opgradering af eksisterende produktion og ved opbygning af helt nye produktionsprocesser. HART tilbyder brugerne mange af de samme fordele som andre feltprotokoller, men det kombinerer kompatibiliteten og enkeltheden af eksisterende 4-20 mA systemer. HART giver omkostningsbesparelser gennem fjernkommunikation, forskelligartet og pålidelige oplysninger procesinformation, feltenhedsdiagnostik og kraftfuld multi-parameter dataudveksling uden at erstatte eksisterende kontrolsystemer.

Valget af HART ved tilslutning til eksisterende og nybyggede processtyringssystemer er baseret på brede muligheder digital datatransmission og stor akkumuleret erfaring (mere end 5.000.000 installationer på verdensplan).

For at understøtte og udvikle HART-protokollen eksisterer HART Communication Foundation for at sikre, at teknologien vil fortsætte med at arbejde til din fordel i dag og i morgen.

HART-kommunikationsprotokollen er en protokol til busadresserbare feltenheder (sensorer). HART-protokollen er ikke en fieldbus i sig selv - det er en variant af digital feltkommunikation, der udfører mange af feltbussers funktioner. Med HART-kommunikation forbindes feltenheder traditionelt via 4-20 mA strømudgangsløkker. overlejret på et analogt signal ved hjælp af metoden frekvensmodulation FSK (Frequency Shift Keying). Dette gør det muligt at transmittere måledata, indstillingsinformation og feltenhed (sensor) statusinformation uden at påvirke det analoge signal.

HART leverer digital tovejskommunikation mellem sensoren og en sekundær enhed eller controller. HART-svartiden er cirka 500 ms, transmissionshastigheden er 1200 bps. HART-kommunikationsprotokollen kan også bruges i farlige områder, hvis de isolerende enheder (eksplosionsbeskyttelsesbarrierer) understøtter HART-protokollen.

Der er to måder at implementere HART-kommunikation med sensorer på:

En standard peer-to-peer-forbindelse, hvor et frekvensmoduleret signal overlejres på 4-20 mA-signalet. Dette giver digital forbindelse maksimalt to HART-enheder Denne type forbindelser bruges normalt ved konfiguration af sensorer (feltenheder). Analogt udgangssignal 4-20 mA sensor ved denne forbindelseændringer i overensstemmelse med værdien af den kontrollerede parameter.
Multipoint kommunikationstilstand med feltenheder, hvor de tildeles "netværks" busadresser. Op til 15 sensorer kan tilsluttes et par ledninger. Deres mængde bestemmes af længden og kvaliteten af linjen, såvel som strømforsyningen til sensoren. Alle sensorer i multipoint-tilstand har deres egen unikke adresse fra 1 til 15, og hver enkelt er adresseret til den tilsvarende adresse. Feltapparater tildelt adresse 0 er afbrudt fra bussen og kan ikke læses via HART. I multipoint kommunikationstilstand udveksles data også over en to-leder linje - men kun ved hjælp af et frekvensmoduleret signal - sensorens udgangssignal er fast på en bestemt værdi og ændres ikke.

Et frekvensmoduleret signal er vekselstrøm amplitude +/-0,5 mA med en frekvens på 1200 Hz for digital en og 2200 Hz for digital nul. Gennemsnitsværdien af denne sinusbølge er nul, så den har ingen effekt på 4-20 mA-signalet og forvrænger ikke sensoraflæsningen.

Det HART-modulerede strømsignal konverteres til spænding ved modtagerens interne indgangsimpedans. For at sikre pålidelig signalmodtagelse specificerer HART-protokollen den fulde strømsløjfebelastning, inklusive kabelmodstand, som skal være mellem 230 ohm og 1100 ohm. Typisk er den øvre grænse dog ikke bestemt af denne specifikation, men af strømforsyningens begrænsede belastningskapacitet.

Adgangskontrol via HART-protokol.

HART-protokollen fungerer efter master-slave-princippet, og alle kommunikationsoperationer initieres af masterenheden. HART-protokollen understøtter to master-enheder: en primær master, normalt et kontrolsystem, og en sekundær master, en kontrolenhed, der bruges i marken (en bærbar computer med et HART-modem eller en håndholdt kontrolenhed - en HART-kommunikator). Fordelingen af aktivitet af master-enheder, når en slave styres, udføres midlertidigt. Efter hver transaktion kan en af de to mastere overtage kommunikationen inden for et bestemt tidsvindue.

HART-feltenheder (HART-aktiverede sendere) er slaveenheder og reagerer altid kun på en anmodning fra HART-masteren. Under drift kan kommunikationsknudepunkter tilføjes eller fjernes uden at afbryde kommunikationsprocessen.

For at konfigurere sensorer med HART-understøttelse anvendes enten håndholdte kontrolmoduler - kommunikatorer eller en PC-HART-modem-speciel softwarekombination. Selvom HART-protokollen er en standardiseret og åben protokol, kan ikke alle enheder konfigureres ved hjælp af en enkelt HART-kommunikator eller modem med specialiseret software (f.eks. PACTware). De fleste producenter producerer kommunikatorer og modemer, der i de fleste tilfælde er designet til kun at fungere med enheder, der er produceret af samme producent. Nogle modeller af kommunikatorer (det ville være mere korrekt at kalde dem konfigurationskonsoller med HART-understøttelse) kan endda arbejde med kun én specifik type sensorer, men samtidig er deres omkostninger en størrelsesorden mindre end prisen på universelle kommunikatorer.

Når du tilslutter en HART communicator eller modem til en ikke-understøttet type sensor, er det i bedste tilfælde muligt at se (nogle gange ændre) måleområdet, måleenheder, udgangssignalværdi og også kalibrere nulpunktet. Kalibrer følsomhed eller gå til den avancerede menu Avancerede indstillinger opsætningen mislykkes i de fleste tilfælde. For at kunne arbejde med denne type sensor, skal du indlæse en beskrivelsesfil af denne sensor i kommunikatoren (eller modemsoftwaren), den såkaldte enhedsbeskrivelsesdriver (DD eller DTM)

Download de nødvendige DD- og DTM-filer til nye enheder med HART-understøttelse eller for de enheder, der ikke er i standard-HART-kommunikatorens bibliotek eller software modem kan findes på den officielle hjemmeside for HART Communication Foundation eller på hjemmesiden for producenten af det anvendte instrumenteringsudstyr.

Valg af kabel til HART-kommunikation.

Ledningslængden i de fleste installationer overstiger ikke 3000 meter - denne værdi er lig med den maksimale kabellængde for HART. Den maksimale kabellængde kan dog være kortere afhængigt af elektriske egenskaber kabel - især dets kapacitet - og antallet af tilsluttede enheder (kommunikationsknudepunkter). Tabellen viser, hvordan kabelkapacitet og antallet af tilsluttede enheder begrænser den maksimale kabellængde for HART-kommunikation.

Værdierne angivet i tabellen henviser til typiske enheder HART i ikke-egensikre eller eksplosionssikre miljøer, det vil sige uden påvirkning af forskellige serieimpedanser. detaljeret information om beregning maksimal længde kabler til alle HART-sløjfer findes i HART-specifikationen for fysiske lag.

Antal enheder på netværket	Kabellængde med lineær kapacitet, m
Antal enheder på netværket	65 pF/m	95 pF/m	160 pF/m	225 pF/m
1	2800	2000	1300	1000
5	2500	1800	1150	900
10	2100	1600	1000	750
15	1800	1400	900	700

Typisk skal HART-ledninger være parsnoede. Hvis meget tynd og/eller lange kabler, så stiger kabelmodstanden og dermed den samlede belastning. Som et resultat øges signaldæmpning og forvrængning, mens den er kritisk vigtig hastighed datatransmission på netværket falder. Hvis elektromagnetisk interferens fra andet udstyr, der fungerer i nærheden, er muligt, skal kablerne afskærmes, især når lang længde kommunikationslinjer. Signalkredsløbet og kabelskærmen skal være jordet på kun ét fælles punkt.

I henhold til HART-specifikationen skal følgende grundlæggende regler følges ved valg af kabeltype:

Til korte afstande (flere tiere eller hundreder af meter) er simple uskærmede totrådsledninger med et kernetværsnit på mindst 0,2 mm2 tilstrækkelige;
For afstande op til 1,5 km adskilt snoede par Med delt skærm kabler med et tværsnit på mere end 0,2 mm2;
For afstande fra 1,5 km til 3 km kræves separate snoede kabler to-leder ledninger, parvis afskærmet med et trådtværsnit på mindst 0,2 mm2.

En vigtig egenskab ved HART-protokollen er evnen til at bruge eksisterende ledninger. HART-specifikationen kræver ikke nogen speciel stiktype for tilslutning af en communicator eller HART-modem, fordi polariteten ikke påvirker frekvensestimeringen af HART-signalet. Derfor udføres forbindelsen af HART-kommunikatører og modemer til 4-20 mA-kommunikationslinjerne på sensorer ved hjælp af simple klemterminaler, for eksempel krokodilleklemmer eller edderkoppeben.

Når du installerer HART-aktiverede enheder, skal du sikre dig, at HART-enhedens belastning ikke overstiger 1100 ohm pr. specifikation. denne protokol kommunikation. Procescontrolleren eller den sekundære enhed skal kunne levere strøm til den tilsluttede totråds HART-enhed.

Fordele og ulemper ved HART-protokollen.

HART kommunikationsprotokollen har følgende fordele:

Nem opsætning, service og vedligeholdelse af HART-aktiverede enheder;
Kompatibel med konventionelle analoge feltenheder og sensorer;
En åben standard tilgængelig for enhver fabrikant af instrumenteringsudstyr;
Ret høj støjimmunitet.

Ifølge en undersøgelse udført af ARC Advisory Group i slutningen af 2010 er 46 % af de 69,2 millioner instrumenter og enheder installeret på verdensplan HART-aktiverede, og tendensen fortsætter med at stige.

Den største ulempe ved HART er det faktum, at forbedringer af protokollen kun kan foretages i softwareområdet og ikke i hardwaredelen af protokollen (på grund af behovet for at opretholde kompatibilitet med aldrende analog hardwareteknologi). Derfor er HART i dag en langsom teknologi sammenlignet med andre kommunikationsprotokoller og systemer.

Niveau 4-20 mA. Således får sensoren strøm, dens primære aflæsninger og sekundære informationer tages via to ledninger. HART-protokollen er praktisk talt standarden for moderne industrielle sensorer. Modtagelse af et signal om en parameter og konfiguration af sensoren udføres ved hjælp af et HART-modem eller en HART-kommunikator. Flere sensorer kan tilsluttes et par ledninger. Et 4-20 mA signal kan sendes gennem de samme ledninger.

HART-protokollen blev udviklet i midten af 1980'erne af det amerikanske firma Rosemount. I begyndelsen af 1990'erne blev protokollen udvidet til at blive en åben kommunikationsstandard. Men de komplette officielle protokolspecifikationer i Åben adgang nej - de skal bestilles for penge på HART Communications Foundations hjemmeside. Fra marts 2009 er HART 7.2 versionsspecifikationen, der understøtter teknologien, tilgængelig trådløs transmission data.

HART-protokollen bruger frekvensmodulation til at kommunikere ved 1200 baud. For at transmittere en logisk "1" bruger HART en hel cyklus på 1200 Hz og til at transmittere en logisk "0" - to delcyklusser på 2200 Hz. HART-komponenten er overlejret på 4-20 mA strømsløjfen. Da gennemsnitsværdien af sinusbølgen over perioden er "0", har HART-signalet ingen effekt på det analoge 4-20 mA-signal. HART-protokollen er bygget på "Master-Slave"-princippet, det vil sige, at feltenheden reagerer på systemets anmodning. Protokollen giver mulighed for to kontrolenheder (kontrolsystem og kommunikator).

Der er to driftstilstande for sensorer, der understøtter dataudveksling via HART-protokollen:

Mode til at transmittere digital information samtidigt med et analogt signal- normalt i denne tilstand fungerer sensoren i analoge automatiserede processtyringssystemer, og udveksling via HART-protokollen udføres via en HART-kommunikator eller computer. I dette tilfælde kan du eksternt (afstand op til 3000 m) udføre fuld tilpasning og sensorkonfiguration. Operatøren behøver ikke at omgå alle sensorer i virksomheden, han kan konfigurere dem direkte fra sin arbejdsplads.

I flerpunktstilstand- sensoren sender og modtager kun information i digital form. Analog udgang automatisk fastgjort til minimumsværdi(kun enhedens strømforsyning - 4 mA) og indeholder ikke information om den målte værdi. Information om procesvariable læses ved hjælp af HART-protokollen. Op til 15 sensorer kan tilsluttes et par ledninger. Deres mængde bestemmes af længden og kvaliteten af linjen, såvel som strømforsyningen til sensoren. Alle sensorer i multipoint-tilstand har deres egen unikke adresse fra 1 til 15, og hver enkelt er adresseret til den tilsvarende adresse. Kommunikatoren eller kontrolsystemet registrerer alle sensorer, der er tilsluttet linjen og kan arbejde med enhver af dem.

Protokolbeskrivelse

Fysisk lag

Kablet HART

HART over IP

Rammeformat

Skriv en anmeldelse om artiklen "HART-protokollen"

Noter

Links

- tidsdiagrammer, meddelelsesstruktur mv.

Fysiske lag

Protokoller

Punkt til punkt

Anvendelsesområder

Implementeringer

Et uddrag, der karakteriserer HART-protokollen

Nikolaj lovede og rødmede igen, da han bøjede sig for Malvintseva. Ved omtalen af prinsesse Marya oplevede Rostov en uforståelig følelse af generthed, endda frygt.
Da Rostov forlod Malvintseva, ønskede Rostov at vende tilbage til at danse, men den lille guvernørs kone lagde sin fyldige hånd på Nikolajs ærme og sagde, at hun havde brug for at tale med ham, førte ham til sofaen, hvorfra de, der var der, kom ud med det samme, så for ikke at forstyrre guvernørens kone.
"Du ved, mon cher," sagde guvernørens kone med et alvorligt udtryk på sit venlige lille ansigt, "det her er bestemt match for dig; Vil du have mig til at gifte mig med dig?
- Hvem, ma tante? – spurgte Nikolai.
- Jeg bejler til prinsessen. Katerina Petrovna siger, at Lily, men efter min mening, nej, er en prinsesse. Vil have? Jeg er sikker på, at din mor vil takke dig. Virkelig, hvilken dejlig pige! Og hun er slet ikke så slem.
"Slet ikke," sagde Nikolai, som fornærmet. "Jeg, ma tante, som en soldat burde, beder ikke om noget og nægter ikke noget," sagde Rostov, før han nåede at tænke over, hvad han sagde.
- Så husk: det er ikke en joke.
- Sikke en joke!
"Ja, ja," sagde guvernørens kone, som om hun talte til sig selv. - Men her er hvad ellers, mon cher, entre autres. Vous etes trop assidu aupres de l "autre, la blonde. [min ven. Du passer for meget på den blonde.] Manden er virkelig patetisk, virkelig...
"Åh nej, vi er venner," sagde Nikolai i sin sjæls enkelthed: det faldt ham aldrig ind, at sådan et sjovt tidsfordriv for ham ikke kunne være sjovt for nogen.
"Sikke en dum ting, jeg sagde dog til guvernørens kone! – Nikolai huskede pludselig under middagen. "Hun vil helt sikkert begynde at bejle, og Sonya?.." Og da hun sagde farvel til guvernørens kone, da hun smilende endnu en gang sagde til ham: "Nå, husk," tog han hende til side:
- Men for at sige dig sandheden, ma tante...
- Hvad, hvad, min ven; Lad os sidde her.
Nikolai fik pludselig lyst og behov for at fortælle alle sine inderste tanker (dem, som han ikke ville have fortalt sin mor, søster, veninde) til denne næsten fremmede. Nikolaj senere, da han mindede om denne impuls af uprovokeret, uforklarlig ærlighed, som dog var meget vigtige konsekvenser, det virkede (som det altid forekommer for folk), at jeg havde fundet et dumt vers; og dog fik dette åbenhedsudbrud sammen med andre mindre begivenheder enorme konsekvenser for ham og for hele familien.
- Det var det, ma tante. Maman har længe ønsket at gifte mig med en rig kvinde, men alene tanken afskyr mig, at gifte mig for penge.
"Åh ja, jeg forstår det," sagde guvernørens kone.
– Men prinsesse Bolkonskaya, det er en anden sag; Først og fremmest vil jeg fortælle dig sandheden, jeg kan virkelig godt lide hende, hun er efter mit hjerte, og så, efter jeg mødte hende i denne stilling, er det så mærkeligt, at det ofte faldt mig ind, at dette var skæbnen. Tænk især: maman har tænkt på dette i lang tid, men jeg havde aldrig mødt hende før, da det hele skete: vi mødtes ikke. Og på et tidspunkt, hvor Natasha var sin brors forlovede, for så havde jeg ikke kunne tænke på at gifte mig med hende. Det er nødvendigt, at jeg mødte hende præcis, da Natasjas bryllup var ked af det, og så var det det... Ja, det er det. Jeg har ikke fortalt det til nogen, og jeg vil ikke fortælle det. Og kun til dig.
Guvernørens kone rystede taknemmeligt på albuen.
– Kender du Sophie, kusine? Jeg elsker hende, jeg lovede at gifte mig med hende, og jeg vil gifte mig med hende... Derfor ser du, at det her er udelukket,” sagde Nikolai akavet og rødmende.
- Mon cher, mon cher, hvordan dømmer du? Men Sophie har ingenting, og du sagde selv, at det er meget dårligt for din far. Og din mor? Dette vil dræbe hende. Så Sophie, hvis hun er en pige med et hjerte, hvilken slags liv vil hun så have? Moderen er fortvivlet, tingene er oprørte... Nej, mon cher, det må du og Sophie forstå.
Nikolaj tav. Han var glad for at høre disse konklusioner.
"Alligevel, ma tante, dette kan ikke være," sagde han med et suk, efter en kort stilhed. "Vil prinsessen stadig gifte sig med mig?" og igen er hun nu i sorg. Er det muligt at tænke over dette?
- Tror du virkelig, at jeg vil gifte mig med dig nu? Il y a maniere et maniere, [Der er en måde for alt.] - sagde guvernørens kone.
“Sikke en matchmaker du er, ma tante...” sagde Nicolas og kyssede hendes fyldige hånd.

Da hun ankom til Moskva efter sit møde med Rostov, fandt prinsesse Marya der sin nevø med sin lærer og et brev fra prins Andrei, som foreskrev deres rute til Voronezh til tante Malvintseva. Bekymringer om flytningen, bekymringer for sin bror, indretningen af livet i et nyt hus, nye ansigter, opdragelse af sin nevø - alt dette druknede i prinsesse Maryas sjæl den følelse af fristelse, der plagede hende under hendes sygdom og efter døden af hendes far, og især efter mødet med Rostov. Hun var ked af det. Indtrykket af tabet af hendes far, som blev kombineret i hendes sjæl med ødelæggelsen af Rusland, mærkedes nu, efter en måned, der var gået siden da under betingelserne for et roligt liv, mere og stærkere af hende. Hun var ængstelig: tanken om de farer, som hendes bror, den eneste tæt person, som blev hos hende, plagede hende uophørligt. Hun var optaget af at opdrage sin nevø, som hun hele tiden følte sig ude af stand til; men i dybet af hendes sjæl var der en aftale med hende selv, som følge af bevidstheden om, at hun havde undertrykt de personlige drømme og håb, der var opstået i hende selv, forbundet med Rostovs tilsynekomst.

HART-protokol

Det forenede 4 - 20 mA signal til transmission af analoge signaler har været kendt i adskillige årtier og er meget udbredt i skabelsen af automatiserede processtyringssystemer i forskellige industrier. Værdighed denne standard er enkelheden i dens implementering, dens anvendelse i en række forskellige enheder, muligheden for støjbestandig transmission af et analogt signal til et relativt lange afstande. Men da man skabte en ny generation af smarte enheder og sensorer, var det nødvendigt sammen med analog information at transmittere digitale data svarende til deres nye udvidede muligheder.

Til dette formål udviklede det amerikanske firma Rosemount HART-protokollen (Highway Addressable Remote Transducer). HART-protokollen er baseret på BELL 202 FSKionsmetoden, hvor et digitalt signal overlejres på et analogt strømsignal. Det frekvensmodulerede signal er bipolært og, når passende filtrering anvendes, forvrænger det ikke det analoge hovedsignal på 4 - 20 mA.

BELL 202 FSK standard - signalkodning ved hjælp af frekvensforskydningsmetoden til dataudveksling med en hastighed på 1200 Baud. Signalet overlejres på det analoge målesignal 4 - 20 mA. Da gennemsnitsværdien af FSK-signalet er 0, påvirker det ikke det 4 - 20mA analoge signal.

Forholdet mellem netværksknuder er baseret på MasterSlave-princippet. Et HART-netværk kan have op til 2 masterknuder (normalt én). Den anden Master er som regel befriet for at opretholde transmissionscyklusser og bruges til at organisere kommunikation med et hvilket som helst datadisplaykontrolsystem. Standardtopologien er "stjerne", men det er også muligt bus topologi. To tilstande bruges til at overføre data over netværket:

Asynkron: i henhold til skemaet "Master - anmodning / Slave - svar" (en cyklus tager 500ms);

Synkron: passive noder transmitterer løbende deres data til masterknudepunktet (dataopdateringstid i masterknudepunktet er 250-300ms).

Figur 3.5 - Signalkodning ved hjælp af frekvensforskydningsmetoden

Hovedparametre for HART-protokollen:

Feltbuslængde - 1,5 km;

Dataoverførselshastighed - 1,2 Kb/s;

Antallet af enheder på en bus er op til 16.

HART-protokollen tillader:

Adfærd fjernkonfiguration sensorer til det nødvendige måleområde via en fjernfeltbus;

Tilslut ikke separate strømledninger til sensorerne og hav ikke strømforsyninger i dem (strømforsyningen forsynes fra controllerens strømforsyninger via feltbussen);

Øge informationsflow mellem styreenheden og enhederne, hvis selvdiagnose er tilgængelig i enhederne, skal du sende fejlmeddelelser via feltbussen og derefter til operatøren.

PROFIBUS protokol

Industrielle kommunikationsopgaver kræver ofte forskellige løsninger. I et tilfælde er det nødvendigt at udveksle komplekse, lange beskeder med gennemsnitshastighed. I en anden - påkrævet hurtig udveksling korte beskeder ved hjælp af en forenklet kommunikationsprotokol, for eksempel med sensorer eller aktuatorer. I det tredje tilfælde kræves arbejde under eksplosive og brandfarlige produktionsforhold. PROFIBUS har effektiv løsning for nogen af disse sager.

PROFIBUS er en familie af industrielle netværk, der giver en omfattende løsning på virksomhedens kommunikationsproblemer. Dette generelle navn refererer til en samling af tre forskellige, men kompatible protokoller: PROFIBUS-FMS, PROFIBUS-DP og PROFIBUS-PA.

Figur 3.6 - Karakteristika for PROFIBUS-protokollen

PROFIBUS-FMS-protokollen dukkede op først og var beregnet til at fungere på det såkaldte værkstedsniveau. Dens hovedformål er at overføre store mængder data. PROFIBUS-DP-protokollen bruges til højhastighedsdataudveksling mellem en programmerbar logisk controller og distribuerede kommunikationsenheder med objektet. Fysisk transmissionsmedie - afskærmet snoet par RS-485 standard.

Udvekslingshastigheden afhænger direkte af netværkets længde og varierer fra 100 kbit/s i en afstand på 1200 m til 12 Mbit/s i en afstand på op til 100 m. Interaktionen mellem noder i netværket bestemmes af " Master-Slave” model (master-slave). Masteren poller sekventielt tilsluttede noder og udsteder kontrolkommandoer i overensstemmelse med det teknologiske program, der er indlejret i den. Dataudvekslingsprotokollen garanterer en vis polling-cyklustid afhængig af kommunikationshastigheden og antallet af netværksknuder, hvilket tillader brugen af PROFIBUS i realtidssystemer.

PROFIBUS-PA er en netværksgrænseflade, hvis fysiske datatransmissionsmedium overholder IEC 61158-2-standarden og kan bruges til at bygge et netværk, der forbinder aktuatorer, sensorer og regulatorer direkte i farlige områder.