Protocolo Hart

Protocolo HART
2.3.2.1 Introducción

En el medio altamente competitivo de hoy en día, todas las compañías buscan reducir los costos de operación, entregar sus productos rápidamente, y mejorar la calidad de estos. El Protocolo HART contribuye directamente con estas metas de producción, permitiendo ahorrar gastos en: Comisionamiento e Instalación. Operaciones de planta y mejoramiento de lacalidad. Mantenimiento. El Protocolo HART fue desarrollado por Rosemount a finales de los años `80. HART es la sigla de “Highway Addressable Remote Transducer”. El protocolo fue abierto para que otras compañías pudieran usarlo en 1990, ese mismo año fue creado un Grupo de Usuarios. En Marzo de 1993, el grupo votó para la creación de una organización independiente y sin fines de lucro, para un mejorsoporte del Protocolo HART. En Julio de ese mismo año, la “HART Communication Foundation” (HCF) fue establecida para proveer soporte a escala mundial para la aplicación de esta tecnología. Diseñado para complementar la tradicional señal análoga de 4-20 mA, el Protocolo HART soporta las comunicaciones digitales por dos cables para medición de procesos y dispositivos de control. Sus aplicacionesincluyen interrogación remota y acceso cíclico a variables de proceso, definición de parámetros y diagnósticos. Además es soportado por los proveedores más grandes de instrumentación y dispone de cobertura para productos de todo el rango de medición de procesos y aplicaciones de control.

Universidad de Santiago de Chile Tópicos de Control Prof. Gonzalo Reyes M.

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2.3.2.2

Concepto delProtocolo HART

El método tradicional de transmisión de datos con 4-20 mA, solo se limita a transmitir la magnitud de la medición. Con la evolución en los procesos y la aparición de la instrumentación de campo inteligente, se hizo necesario encontrar nuevas formas de transmisión, en este marco se desarrolla el Protocolo HART, un protocolo híbrido, que mezcla la señal análoga de corriente con latransmisión de datos digitales por los mismos dos cables sin que se distorsionen ninguna de las dos señales. Este tipo de comunicación trae dos grandes ventajas, primero el cableado existente y las estrategias de control actualmente utilizadas, no deberán ser totalmente reemplazados al momento de implementar HART, y segundo toda la información adicional que se puede transmitir (tags, datos de rango yspan, información del producto y diagnósticos etc.), la cual puede permitir ahorrar mucho tiempo y dinero a la hora de la mantención, y además mejora el manejo y la utilización de las redes de instrumentos inteligentes. HART es un protocolo que puede funcionar como Maestro-Esclavo (un dispositivo de campo solo responde cuando se le a pedido algo previamente). Así como también puede funcionar en modoRáfaga. Puede haber hasta dos maestros y hasta 15 dispositivos esclavos se pueden conectar en configuración multipunto. Cabe destacar que HART posee una arquitectura abierta, disponible para cualquier proveedor y para cualquier usuario.

2.3.2.3

Método de Operación

HART opera usando el principio de modulación por desplazamiento en frecuencia (FSK), el cual esta basado en el estándar decomunicación Bell 202. La señal digital se construye a través de un ciclo 1200 Hz, para representar el bit 1 y aproximadamente dos ciclos de 2200 Hz que representan el bit 0. La tasa de transmisión de datos es de 1200 baudios. Lo que significa que los dígitos binarios se transmiten a 1200 bits por segundo. Las señales sinusoidales son sobrepuestas a las señales de corriente, a un bajo nivel,logrando así que las dos señales se transmitan por los mismos dos cables, gracias a que el valor promedio de la señal FSK es siempre cero, la señal de 4-20 mA nunca se verá distorsionada. Esto produce una comunicación simultanea con un tiempo de respuesta
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aproximado de 500 ms para cada dispositivo de campo, sin que...