Мне всегда было любопытно, как передаются те или иные сигналы, и почему именно так. Когда есть время, я это всё расковыриваю и иногда делюсь опытом на своих сайтах и каналах. На этом канале, например, я как-то рассказывал, почему на выходе аналоговых датчиков наиболее часто используется сигнал 4…20 мА, а не, например, 0…10.
Однако по двум проводам, через которые передаются значения от датчиков, можно передавать не только аналоговые сигналы. Например, протокол HART в дополнение к токовому аналоговому сигналу позволяет передавать поток цифровых данных для выполнения функций управления.
В этом протоколе к аналоговому сигналу “токовой петли” добавляются двухчастотные токовые сигналы, которые и используются для передачи цифровых данных. При этом логической единице соответствует частота тока 1200 Гц, а логическому нулю - 2200 Гц. Амплитуда переменного тока составляет 0,5 мА с нулевой постоянной составляющей (то есть для передачи цифровых сигналов используется только переменный ток указанных частот).
Таким образом, обычный аналоговый датчик с токовым выходом вы можете сделать чуть умнее, чем обычно, и управлять им с помощью цифровых сигналов. Можно, например, записывать в память датчика какие-то калибровочные значения, и для этого вам не потребуется тянуть к датчику отдельные провода - всё будет происходить по тем же проводам, которые используются для снятия выходного сигнала.
Разумеется, конструкция датчика при этом усложняется. Здесь вам уже будет не обойтись без микроконтроллера. Впрочем, все современные датчики (за исключением самых простых), строятся на основе микроконтроллеров.
Изначально HART-протокол был разработан в середине 1980-х годов американской компанией Rosemount. В 1986 году он получил наименование HART и стал открытым стандартом. А в 2007 году был добавлен WirelessHART, то есть в стандарт были включены и беспроводные решения.
В стандарт входят 17 документов, и изложить в одной статье содержание всех их, конечно же, невозможно. Да и не было у меня такой цели. Я хотел лишь познакомить с данным протоколом тех, кто о нём ещё не слышал. А если кому-то станет любопытно, то найти дополнительные сведения сегодня несложно, особенно с учётом того, что это протокол с открытым (общедоступным) стандартом.
Ну и до кучи сообщу, что существует спецификация Network Management Specification HCF_SPEC-085, определяющая тунеллирование HART через стандартные сети TCP/IP.
На этом всё. Подписывайтесь на канал, чтобы ничего не пропустить…