home our vendors about us contacts knowledge base english


HART alapok - 1.rész

Füle Sándor, 2001.06.08.


Sokan birtokolnak már HART-os távadókat és szelepeket, de nem mindenki ismerős a technikával. E cikksorozatnak az a célja, hogy az alapoktól kiindulva, egyszerűen tekintse át a témát. Ha Önnek ez a cikk nem mond újat, kérem kísérje figyelemmel a folytatást, mert egyre mélyebbre hatolunk a témába!

A szép, új, digitális világ:
Amikor a digitális elektronika megbízhatóságban,árban és méretben odáig fejlődött, hogy lehetségessé vált távadókba való beépítése (80-as évek eleje), a komoly gyártók azonnal megkezdték a lehetőségeik vizsgálatát. A digitális technika alkalmazása a következő előnyöket kínálta:

- A távadó pontosságának növelése szoftveres kompenzációkkal.
- A drága, analóg részek kiváltása.
- Az A/D oda-vissza alakítás hibájának megszüntetése.
- Több mért érték feladása egy érpáron.
- A távadó paraméterek távolból való átállíthatósága.
- A távadó paramétereinek központi adatbázisban való tárolása.
Tekintsük át ezeket egyenként!

Pontosság növelés:
A mikroprocesszorok alkalmazása távadókban komoly fejlődést hozott mind a távadók pontosságát, mind stabilitását illetően. Egy jó minőségű mai nyomástávadó pontossága egy tizedes jeggyel jobb lehet, mint egy tízéves modellé. Stabilitás tekintetében nem ritka a 3 éves, vagy még hosszabb garantált stabilitási időtartam.
Ezek következtében egy üzem ma kevesebb műszerészt igényel, igaz a maradó létszámnak képzettebnek kell lenni, mint azelőtt...

Az analóg technika kiváltása:
A potméterek és egyéb analóg alkatrészek igen sok gondot okoznak az analóg elektronikából építkező távadóknál. (elmászás, bizonytalanság, ár), így kiváltásuk igen fontos cél volt. Igaz, ehhez nem szükséges semmiféle kommunikáció, csupán a mikroprocesszoros elektronika, egy LCD kijelző és néhány nyomógomb a menüben való mozgáshoz, kezeléshez.
Ezt a módszert mind a mai napig sokan alkalmazzák távadóikban. Ahol a fent említett előnyök fennmaradó része nem igény, ott máig ez a legelfogadottabb módszer.
Előnye: Egyszerű elektronika, nem kell kommunikátor. Vannak távadók, melyeknél már maga a szenzor is digitális jelet szolgáltat, így a legegyszerűbb a szerkezet.
Hátránya: LCD kijelző szükséges minden eszközre. Ha tehát a technológiánkon rengeteg távadó van, és azokat a helyszínen nem akarjuk leolvasni, a HART változat mellett célszerű dönteni. Ha a távadók száma kisebb, az LCD-ről konfigurálható kivitel alkalmazása lesz olcsóbb.

Az A/D-D/A átalakítások elhagyása:
A tisztán digitális kommunikáció igen hasznos dolog hiszen konverziók megtakarításával jelentős pontosságnövekedés érhető el, de ennek térhódítását az alábbi tényezők hátráltatják:
- Egy átlagos üzemviteli méréshez a 4-20 mA-es távadók is elegendően pontosak.
- Egyes műszerészek nem felkészültek a digitális kommunikációra, nincs műszer, se tudás.
- Minden nagy gyártó saját protokollt kezdett fejleszteni, melyet csak saját DCS-e értett.
- A 4-20 mA-es bemeneti kártyák olcsóbbak VOLTAK digitális társaiknál.
Fentiek miatt a tisztán digitális kimenetű távadók a mai napig nem vették át az uralmat a 4-20 mA-es társaiktól. A gyártók a 4-20 mA-es jel megtartása MELLETT alkalmazható módszerek alkalmazása felé fordultak. Később látni fogjuk, a HART is ilyen.
Míg a technika szinte minden területén tarolt a digitális kommunikáció, az ipari méréstechnika mindmáig a 4-20 mA-es rendszert alkalmazza. Sajnos még sok helyen előfordulnak 0-20 mA-es és más anakronisztikus rendszerek is.

Több mért érték feladása egy érpáron:
Ez a komplex mérőműszereknél jelent előnyt. Ha egy műszer több paramétert mér, és ezeket egy érpáron vagyunk képesek feladni, kábelt,sorkapcsot takaríthatunk meg. Ha azonban e paramétereket ellenőrző jelként szabályzásra kívánjuk használni, figyelembe kellett venni, hogy a 70-es évek színvonalán álló digitális átvitel sebessége nem tette lehetővé a a gyors jelátvitelt, így gyors folyamatok szabályozására a korai digitális átvitel nem volt optimális.
Fentiek miatt egyszerű eszközöknél (nyomás,hőfok) az olcsó analóg eszközök máig jól tartják magukat, az összetett méréseknél (analitika, áramlás, stb. viszont egyértelmű a digitális technika előretörése.

Paraméterek távolból való állítása:
Igen ritka az az eset, mikor egy távadó átparaméterezéshez nem kell a távadóhoz kimenni. Ilyen esetek tipikusan:
- Csillapítás (Damping) állítás
- Hirtelen más nem is jut eszembe...
Ha más paramétert kell átállítani, általában helyi beavatkozásra is szükség van. Emiatt ez az előny ritkán érvényesül.

Paraméterek központi tárolása:
Ez már valami! A távadóknak sok-sok paramétere van, amit termékváltás, szervizelés, vagy csere után be kell állítani. Ha az előzőleg ott működő eszköz paraméterei egyszerűen elmenthetőek illetve betölthetőek, sok gépkönyv olvasást és gomb nyomkodást - azaz időt és pénzt takaríthatunk meg. Nem is beszélve arról, hogy a nyári gyakorlatát töltő inas (bocsánat, szakmunkás tanuló) által véletlenül elállítgatott távadó azonnal gyógyítható. Azt hiszem, már látható hogy a digitális távadó alkalmazása sok olyan előnyt kínál, melyekre először nem is gondoltunk...

A technikai részletekbe a jövő héten bonyolódunk bele...