Нижний уровень АСУТП ГЭС: промышленные сети полевого уровня
Интерфейсы
Цифровая "токовая тепля"
Цифровая "токовая петля" используется обычно в версии "0...20 мА", поскольку она реализуется гораздо проще, чем "4...20 мА". Поскольку при цифровой передаче данных точность передачи логических уровней роли не играет, можно использовать источник тока с не очень большим внутренним сопротивлением и низкой точностью.
Принцип реализации цифровой "токовой петли"
Как аналоговая, так и цифровая "токовая петля" может использоваться для передачи информации нескольким приемникам одновременно . Вследствие низкой скорости передачи информации по "токовой петле" согласование длинной линии с передатчиком и приемником не требуется.
Нижний уровень АСУТП ГЭС: промышленные сети полевого уровня
HART-протокол
"Токовая петля" нашла свое "второе рождение" в протоколе HART
HART-протокол (Highway Addressable Remote Transducer -
"магистральный адресуемый удаленный преобразователь") [HART] является открытым стандартом на метод сетевого обмена, который включает в себя не только протокол взаимодействия устройств, но и требования к аппаратуре канала связи, поэтому устоявшийся термин "протокол", означающий алгоритм взаимодействия устройств, применен здесь не совсем корректно.
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.
Нижний уровень АСУТП ГЭС: промышленные сети полевого уровня
HART протокол
Модулированный цифровой сигнал, позволяющий получить информацию о состоянии датчика или осуществить его настройку, накладывается на токовую несущую аналоговой токовой петли уровня 4—20 мА. Таким образом, питание датчика, снятие его первичных показаний и вторичной информации осуществляется по двум проводам. HART-протокол это практически стандарт для современных промышленных датчиков.
Приём сигнала о параметре и настройка датчика осуществляется с помощью HART-модема или HART-коммуникатора. К одной паре проводов может быть подключено несколько датчиков. По этим же проводам может передаваться сигнал 4—20 мА.
Нижний уровень АСУТП ГЭС: промышленные сети полевого уровня
Интерфейсы RS-485, RS-422 и RS-232
Интерфейс RS232C
Этот широко используемый стандартный интерфейс обеспечивает работу стандартного оборудования передачи данных между модемами, терминалами и компьютерами. Многие вторичные приборы также имеют встроенный интерфейс RS232.
Электрически интерфейс основан на передаче импульсов ±12 В, кодирующих последовательности "0" и "1".
Основные сигналы передаются по двум линиям "передача/прием" данных. Остальные
сигнальные линии передают статусную информацию коммутируемых устройств.
Максимальная длина линии связи составляет 15 м, причем на концах линии может быть подключено только по одному устройству. По этим причинам интерфейс RS232
не используется для организации полевых шин.