پروتکل Hart یا Fieldbus چه هستند و چه تفاوتی دارند؟
امروزه با توجه گستردگی محیطی کارخانجات، راههای ارتباطی بین تجهیزات و مراکز کنترل و کیفیت این شبکهها از اهمیت بالایی برخوردار میباشند. از طرفی با توجه به تعداد بالای دستگاهها و حساسیت بروز بودن دادهای که توسط این تجهیزات ارسال میشود، تحلیل این دادهها و ارسال دستورات لازم از جمله مواردی است که نیاز به یک شبکه کارا جهت ایجاد ارتباط بین تجهیزات و اتاق کنترل را مهم جلوه میدهد.
بستر این شبکهها عمدتا پروتکل Hart، Foundation Fieldbus، Profibus، Modbus است که هر کدام محاسن و معایب خاص خود را دارند. در ادامه سعی میکنیم به دو تا از پرکاربردهای این عرصه، یعنی پروتکلهای Hart و Fieldbus بپردازیم.
Hart
پروتکل HART یا Highway Addressable Remote Transducer در ابتدای دهه 1980 عرضه شد و به خوبی توانست خود را ثابت کند. تکنولوژی ساده و قابل درک توسط مهندسان و تکنسینها باعث فراگیری این پروتکل شد. همین امر باعث شد تاکنون بیش از 10 میلیون دستگاه جهت ارتباط از این پروتکل استفاده کنند. اساس ساخت و برقرای ارتباط در این پروتکل سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر است. این سیگنال امکان برقراری ارتباط دوطرفه بین دستگاه و مرکز کنترل را با سرعتی حدود 1200 بیت بر ثانیه، بدون از دست دادن کیفیت اطلاعات به همراه آپدیتهای ثانیهای فراهم میکند.
جهت ببرقراری ارتباط در این پروتکل، از یک جفت کابل برای هر دستگاه استفاده میشود. همچنین میتوان چند دستگاه را در یک حلقه قرار داد، با این کار کیفیت همچنان ثابت مانده اما بدین شکل میتوان همزمان از چند دستگاه در یک شبکه استفاده کرد. طراحی هارت بر مبنای Master/Slave است.
Foundation Fieldbus
در کنار پروتکل Hart، فیدباس قرار دارد. این شبکه یک شبکه ارتباطی دیجیتال، دو طرفه و مالتی دراپ بین دستگاههای اندازهگیری و کنترلی هوشمند براساس استاندارد IEC 61158 است.
این تکنولوژی در سال 1998 وارد عرصه مخابرات صنایع شد. تاکنون بیش از 700،000 دستگاه در بیش از 10،000 سیستم از این پروتکل جهت ارتباط استفاده میکنند. این پروتکل از برخی جهات از هارت جلوتر است که در ادامه به تفاوت این دو میپردازیم.
تفاوت دو پروتکل
🔹 اولین تفاوت دو پروتکل Hart و Fieldbus در توان (Power) آنهاست. هارت محدودیت 4 میلی آمپر 35 میلی وات را دارد درحالیکه فیدباس حداقل 8 میلی آمپر بدون هرگونه مشخصهای نیاز دارد.
🔹 تفاوت دوم در سرع انتقال دیتاست. در پروتکل فیدباس این سرعت حدود 31،250 بیت بر ثانیه است درحالیکه در هارت این عدد تنها 1،200 بیت بر ثانیه است.
🔹 در پروتکل ارتباطی هارت هر دستگاه توسط یک جفت سیم به همراه تغذیه 4 تا 20 میلی آمپر متصل میشود. و تعداد دستگاههایی که ساپورت میشوند حداکثر 15 بوده که بطور عملی و با در نظر گرفتن کندی سرعت در مدارها این عدد حدود سه دستگاه است. در حالیکه این محدودیت برای FF چیزی در حدود 32 دستگاه است. با در نظر گرفتن سایر محدودیتها، این عدد بین 12 تا 16 است که از این نظر هم Foundation Feildbus پیشتاز است.
🔹 تفاوت دیگر در نحوه برقرای ارتباط بین دستگاه و مرکز کنترل و دیدن جزئیات است. در پروتکل HART محدودیتهایی برای دیدن جزئیات یک ترانسمیتر وجود دارد. درحالیکه اگر نصب تجهیزات فیدباس به درستی انجام پذیرفته باشد، دسترسی به تمام جزئیات یک دستگاه به آسانی امکانپذیر است.
🔹 سهولت طراحی، نصب و راهاندازی تجهیزات در پروتکل هارت، کم بودن هزینه تعمیر و نگهداری، همهگیر بودن تجهیزات و دستگاههایی که با پروتکل هارت سازگارند از مزایای این پروتکل میباشد.
برای اطلاع بیشتر از تفاوت دو پروتکل هارت و فیدباس میتوانید به این سایت مراجعه کنید.