Présentation du protocole HART

Traduction de la notice originale

HART

Le protocole (Highway Addressable Remote Transducer) assure la communication numérique avec des instruments de contrôle de process analogiques équipés d'un microprocesseur.

Il utilise la norme de modulation par déplacement de fréquence (, frequency shift keying) Bell 202 pour superposer un signal numérique au signal analogique de la boucle de courant 4-20 mA :

Le signal analogique communique la valeur de la variable de processus mesurée principale.
Le signal numérique communique des informations supplémentaires sur l'instrument, notamment son état de fonctionnement, d'autres variables de processus, des données de configuration et des diagnostics.

Le signal numérique varie entre une fréquence de 1200 Hz (représentant un 1 binaire) et une fréquence de 2200 Hz (représentant un 0 binaire) :

Ces fréquences de signaux numériques sont plus élevées que celles des signaux analogiques qui vont de 0 à 10 Hz. Le signal numérique est généralement isolé à l'aide d'un passif dont la fréquence de coupure est comprise entre 400 et 800 Hz. Le signal analogique est lui aussi isolé, à l'aide d'un passif.

La séparation en fréquence entre les signalisations HART et analogique permet la coexistence des deux signaux sur la même . Comme sa phase est continue, le signal numérique HART :

n'interfère pas avec le signal 4-20 mA ; et
le process analogique peut continuer de fonctionner pendant la communication numérique HART

Protocole de communication semi-duplex

La communication HART est par nature , c'est-à-dire qu'un instrument compatible HART ne peut pas transmettre et recevoir simultanément.

Protocole maître-esclave

HART est un protocole maître-esclave. Un ne répond que s'il est commandé par un . Voici quelques exemples d'instruments compatibles HART :

Maîtres HART :
- logiciel de gestion d'actifs exécuté sur un PC
- un module d'interface HART, par exemple, la fonctionnalité de modem HART du module d'entrées BMEAHI0812 et du module de sorties BMEAHO0412 lors d'une communication avec un instrument de contrôle de process HART (comme un capteur ou un actionneur compatible HART)
- appareil portatif temporairement relié au réseau
Esclaves HART :
- instrument de contrôle de processus HART
- un module d'interface HART, par exemple, la fonctionnalité de modem HART du module d'entrées BMEAHI0812 et du module de sorties BMEAHO0412 lors d'un fonctionnement en tant qu'esclave avec le logiciel de gestion d'instruments (AMS) ou en tant que serveur HART

Acronyme de Highway Addressable Remote Transducer. Protocole de communication bidirectionnelle permettant de transmettre, sur des fils analogiques, des informations numériques entre des équipements de terrain intelligents et un système de contrôle/surveillance hôte. Pour plus d'informations, rendez-vous sur le site web de HART Communication Foundation à l'adresse www.hartcomm.org.

Norme définissant le fonctionnement de Frequency Shift Keying, un schéma de modulation de fréquence qui transmet des informations numériques grâce à des modifications de fréquence TOR sur une onde porteuse.

Filtre ne permettant des transmissions qu'au-dessus d'un seuil de fréquence prédéfini. Dans le protocole HART, le seuil de fréquence se situe généralement entre 400 et 800 Hz. Les transmissions au-delà de ce seuil (les signaux numériques HART) sont autorisées à transiter. Celles qui sont inférieures à ce seuil sont filtrées.

Filtre ne permettant des transmissions qu'au-dessous d'un seuil de fréquence prédéfini. Dans le protocole HART, le seuil de fréquence se situe généralement à 25 Hz. Les transmissions inférieures à ce seuil (les signaux numériques) sont autorisées à transiter. Celles qui sont supérieures (les signaux numériques HART) à ce seuil sont filtrées.

Mode de communication électrique analogique, qui permet de surveiller et de contrôler un équipement sur une paire de conducteurs. Une boucle de courant ne peut contenir qu'un niveau de courant à la fois. Il est possible d'ajouter un signal numérique à la boucle de courant analogique à l'aide du protocole HART qui permet une communication supplémentaire avec l'équipement analogique.

Mode de communication entre deux équipements en réseau, qui permet des transmissions dans les deux sens, mais dans un seul sens à la fois.

Equipement de terrain qui ne répond via le protocole HART que lorsqu'il en reçoit la commande par un maître HART.

Application hôte HART, résidant généralement sur un PC. Par exemple, un logiciel de gestion d'instruments.

Modem servant d'équipement de transmission entre un ou plusieurs équipements maîtres HART et plusieurs équipements esclaves HART.