HART چیست؟

پروتکل ارتباطی تجهیزات سایت با سیستم کنترل بر منبای سیگنال های صنعتی استاندارد4-20 mA می باشد که همراه با آن اطلاعات دیجیتال نیز قابل ارسال است. به عبارت دیگر در این پروتکل انتقال سیگنال آنالوگ استاندارد به همراه اطلاعات دیجیتال به طور همزمان و از طریق یک زوج سیم صورت می پذیرد. با توجه به رشد تکنولوژی و استفاده از ریزپردازنده ها در تجهیزات ابزار دقیق ، امروزه تمامی سازندگان تجهیزات ابزار دقیق و سیستم کنترل ، تجهیزات مبتنی بر HART را درزمره ی تولیدات خود دارند ، سیستم های اتوماسیون صنعتی دیجیتال امروزه نظیر DCS و PLC ها بطور عمده از سیگنال جریان استاندارد 20-4 mA جهت انتقال سیگنال های آنالوگ استفاده می نمایند. لذا اکثر سازندگان سیستم های کنترل ، تجهیزات خود را بر پایه ی دریافت این سیگنال استاندارد ساخته اند و اطلاعات موجود در سایت توسط تجهیزات و از طریق یک زوج سیم برای سیستم کنترل فرستاده میشود. قابل ذکر است در برخی تجهیزات به علت مصرف توان بالا (نظیر آنالایزرها) تغذیه بصورت جداگانه ارسال می شود.
پرتوکل HART را میتوان در زمره ی جهش های مهم در کنترل قرار داد بطوریکه موجب افزایش قابلیت تجهیزات ابزار دقیق از جمله انجام عملیات عیب یابی از راه دور و توسط دستگاه های دستی ، انجام کالیبراسیون و...گردیده است.
این پروتکل یک ارتباط دو طرفه دیجیتال برای تجهیزات هوشمند ، بدون اختلال در سیگنال های آنالوگ فراهم می کند. در این پروتکل ضمن استفاده از سیگنال استاندارد 20-4 mA با بهره گیری ازتجهیزات هوشمند میکروپروسسوری بصورت همزمان ، اطلاعات دیجیتال روی سیگنال آنالوگ سوار یا مدوله می شود.از جمله اطلاعات دیجیتال می توان به پارامترهای فرایند ، پیکر بندی تجهیز ، پارامترهای کالیبراسیون و سیگنال های تشخیص خطا اشاره نمود.
پروتکل HART از استاندارد Bell202 که بر مبنای مدولاسیون FSK عمل می کند ، استفاده می نماید. استاندارد FSK یک سیگنال دیجیتال با دامنه ی کوتاه را طوری سوار بر سیگنال آنالوگ می نماید که کوچکترین مزاحمتی برای سیگنال ایجاد نخواهد کرد سیگنال منطق 1 با فرکانس 1200 هرتز و سیگنال منطق 0 صفر با فرکانس 2200 هرتز می باشد. از آبجاییکه فرکانس سیگنال مدوله شده به مراتب از پهنای باند سیگنال آنالوگ بالاتر است با یک فیلتر پایین گذر سیگنال آنالوگ قابل بازیابی می باشد.
پروتکل HART در زمره ی پروتکل های Master/Slave به حساب می آید لذا زمانی تجهیزات سایت که به عنوان Slave می باشند ، اطلاعات را ارسال می نمایند که یک Master آنرا مطالبه نموده باشد در این پروتکل دو نوع Master اولیه و ثانویه داریم که هر دو از طریق شبکه HART میتوانند با تجهیزات سایت ارتباط بر قرار نمایند. معمولا سیستم کنترل مرکزی(DCS یا PLC) به عنوان Master اولیه و Communicator های دستی به عنوان master ثانویه می باشند که هر جای مسیر میتوانند وصل گردند.