• Настройка adsl-модема

Шаг 1. Выберите "Пуск" > "Панель управления" > "Сетевые подключения". Нажмите правой клавишей мыши по Вашему соединению (обратите внимение, чтобы это было именно интернет-соединение через ADSL-модем, а не bluetooth, wi-fi и прочее) и выберите пункт "Свойства":

• 

• Шаг 2. Во вкладке "Общие" выделите компонент "Протокол Интернета (TCP/IP)" и нажмите кнопку "Свойства":

• 

Шаг 3. Выберите пункт "Использовать следующий IP-адрес" и заполните поля, как показано на рисунке, после чего нажмите на кнопку "ОК":

• 

Шаг 4. Откройте окно Вашего интернет-браузера, наберите в адресной строке 192.168.1.1  и нажмите на кнопку "Переход" (либо на клавишу "Enter"):

• 

Шаг 5. В высветившемся окне заполните следующие поля: Пользователь: admin Пароль: admin После ввода нажмите "ОК":

• 

Шаг 6. В появившемся окне выберите вкладку "Tools":

• 

Шаг 7. Слева, в поле навигации, выберите "System" и нажмите на кнопку "Restore":

• 

Шаг 8. На высветившийся вопрос отвечаем кнопкой "OK":

• 

Подождите несколько минут, пока система перезагрузится:

• 

Шаг 9. После перезагрузки выберите вкладку "Advanced":

• 

• Шаг 10. Из списка раскрывающегося меню "Modulation Type" выберите "G.dmt" и нажмите на кнопку "Apply":

• 

• Шаг 11. Во вкладке "Home" выберите пункт меню "WAN" и установите следующие значения: VPI: 8 VCI: 35 Bridge Mode После чего нажмите на кнопку "Apply":

• 

Шаг 12. В меню "DHCP" выберите пункт "No DHCP" и нажмите на кнопку "Apply":

• 

Шаг 13. Для сохранения настроек выберите вкладку "Tools", меню "System". Нажмите на кнопку "Save and Reboot":

• 

Шаг 14. На высветившийся вопрос ответьте "ОК":

• 

Через несколько минут Ваш модем перезапустится. Не выключайте модем в момент перезагрузки!!! Шаг 15. По завершению настройки выполните Шаги 1-2 и выставите пункты, как показано на рисунке, не забыв утвердить выбор кнопкой "ОК":

• 

Модем готов к эксплуатации.

Лабораторная работа 5

Изучение элементов HART

Цель работы

Изучение HART для мониторинговых каналов передачи аналоговых сигналов значениями тока в диапазоне 4-20 мА и цифровой связи для управления.

Описание протокола hart

HART протокол использует принцип частотной модуляции для обмена данными на скорости 1200 Бод. Схема, поясняющая работу приборов по HART протоколу, представлена на рис.1.

Рис.1 Принцип обмена данными по HART-протоколу

Для передачи логической "1" HART использует один полный период частоты 1200 Гц, а для передачи логического "0" - два неполных периода 2200 Гц.   Как видно на рисунке, HART составляющая накладывается на токовую петлю 4-20 мА. Поскольку среднее значение синусоиды за период равно "0", то HART сигнал никак не влияет на аналоговый сигнал 4-20 мА.  HART протокол построен по принципу "главный - подчиненный", то есть полевое устройство отвечает по запросу системы. Протокол допускает наличие двух управляющих устройств (управляющая система и коммуникатор). Существует два режима работы датчиков, поддерживающих обмен данными по HART протоколу. Режим передачи цифровой информации одновременно с аналоговым сигналом представлен на рис.2. Обычно в этом режиме датчик работает в аналоговых АСУ ТП, а обмен по HART-протоколу осуществляется посредством HART коммуникатора или компьютера. При этом можно удаленно (расстояние до 3000 м) осуществлять полную настройку и конфигурирование датчика. Теперь оператору нет необходимости обходить все датчики на предприятии, он может их настроить непосредственно со своего рабочего места.

Рис.2 Режим передачи цифровой информации одновременно с аналоговым сигналом

В многоточечном режиме (рис.3) датчик передает и получает информацию только в цифровом виде. Аналоговый выход автоматически фиксируется на минимальном значении (только питание устройства - 4 мА) и не содержит информации об измеряемой величине. Информация о переменных процесса считывается по HART-протоколу.

Рис.3 Многоточечный режим работы датчиков

К одной паре проводов может быть подключено до 15 датчиков. Их количество определяется длиной и качеством линии, а так же мощностью блока питания датчиков. Все датчики в многоточечном режиме имеют свой уникальный адрес от 1 до 15, и обращение к каждому идет по соответствующему адресу. Коммуникатор или система управления определяет все датчики, подключенные к линии, и может работать с любым из них. Обычно в аналоговой АСУТП присутствует множество интеллектуальных полевых приборов, работающих в режиме 4-20мА + HART. В этом случае удаленная настройка и конфигурирование датчиков при помощи HART-коммуникатора или HART-модема требует последовательного подключения коммуникационного устройства к каждой линии 4-20 мА, идущей от соответствующих приборов. Для решения поставленной задачи предлагается использовать HART-мультиплексор. При таком подходе приборы продолжают передавать измерительную информацию в систему по токовому выходу 4-20 мА, а их конфигурация может быть изменена с одного цифрового выхода управляющей системы. Связь мультиплексора с системой управления осуществляется по интерфейсу RS485 или RS232. При этом можно объединить в сеть около 500 приборов (например, 30 мультиплексоров соединенных по RS485, 16 каналов каждый). Структурная схема работы мультиплексора в аналоговой системе представлена на рисунке 4 (линии 2,3,..n). Существует возможность построения с помощью мультиплексора цифровой системы сбора и визуализации информации. В этом случае каждый канал мультиплексора может опрашивать до 15 датчиков, подключенных к одной токовой петле. При таком подключении затраты на кабельную продукцию существенно снижаются (рисунок 4, линия 1).

Рис.4 Управление полевыми приборами через мультиплексор

Для удобства предлагается несколько вариантов применения мультиплексоров:

• для работы с выделенного персонального компьютера предусмотрена программа "MUX-Master" разработки ПГ "Метран". Оператор, используя программу MUX-Master, может удаленно менять параметры настройки датчиков по HART-протоколу через мультиплексор, не используя контроллеры существующей АСУТП. Мультиплексор подключается к выделенному компьютеру через последовательный порт;

• для интеграции в произвольные системы предоставляется подробное описание формата команд для самостоятельного программирования;

• для интеграции со SCADA-системами разработан OPC-сервер, позволяющий мультиплексору взаимодействовать с любой системой управления.

Несмотря на свое низкое быстродействие (1200 бит/с) и ненадежный аналоговый способ передачи данных, а также появление более совершенных сетевых технологий, устройства с HART-протоколом разрабатываются до сих пор и объем этого сегмента рынка продолжает расти. Однако применение HART в России довольно ограничено, поскольку внедрение датчиков с HART-протоколом требует одновременного применения HART-совместимых контроллеров и специализированного программного обеспечения. Типовой областью применение HART являются достаточно дорогие интеллектуальные устройства (электромагнитные клапаны, датчики потока жидкости, радарные уровнемеры и т. п), а также взрывобезопасное оборудование, где низкая мощность HARTсигнала позволяет легко удовлетворить требованиям стандартов на искробезопасные электрические цепи.

Стандарт HART включает в себя 1-й, 2-й и 7-й уровни модели OSI (табл. 2.4). Полное описание стандарта можно купить в организации HCF.

Табл. 2.4. Модель OSI HART-протокола
Номер уровня	Название уровня	HART
7	Прикладной	HART-команды, ответы, типы данных
6	Уровень представления	Нет
5	Сеансовый	Нет
4	Транспортный	Нет
3	Сетевой	Нет
2	Канальный (передачи данных)	Ведущий/ведомый, контрольная сумма, контроль четности, организация потока битов в сообщение, контроль приема сообщений.
1	Физический	Наложение цифрового ЧМ сигнала на аналоговый 4-20 мА; медная витая пара