西门子PLC模块授权总经销商 6ES7141-6BG00-0BB0 ET 200eco PN

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使用 有关使用的有用信息 [ID: 5] 下文参考了 HART 的功能和使用。 通过使用HART 模块可以与连接的 HART 现场设备实现附加的数据交换。可以调试 HART 现 场设备并重新进行组态。 HART(页 42) 使用具有 HART 功能的 I/O 模块具有以下优势： • 与标准模拟量模块的连接兼容性：电流回路 4 到20 mA • 使用具有 HART 功能的多个现场设备 • 在基于 ET 200PA SMART+ 的 IO 设备上应用HART 设备。 • 使用 HART 协议的其它数字通讯 HART 协议 (页 42) 典型应用如下： •调试现场设备（集中式参数分配） • 在线修改现场设备参数 • 显示现场设备的信息、维护和诊断 • 通过 HART接口集成现场设备的组态工具 41 设备手册, 06/2023, A5E51654046-AA HART 功能 8.1 使用调试 HART 现场设备 只有设置为短帧地址 0 的 HART 设备才能运行。如果连接了具有其它短帧地址的 HART 现场设备或在运行期间将所连现场设备重新组态为 0 以外的短帧地址，则模块将在下次重新建立 HART通信时对所有可能的短帧地址进行扫描（命令 0，短帧地址为 1...63）。只要连接的 现场设备做出响应，模块即将其转换为短帧地址0（HART 命令 6）。在扫描期间，模块将 报告 HART 通信错误。 8.1.2 定义 8.1.3 定义 说明 HART[ID: 9] “HART”代表“可寻址远程传感器高速通道”=通过通信可寻址远程现场设备（传感器或测量 传感器或终端控制元件）。 HART 功能允许使用 I/O模块与连接的现场设备交换数据。HART 协议通常作为与智能现场设 备进行通信的标准协议：HART 是 HART 通讯基金会 (HCF,HART Communication Foundation) 的注册商标，该基金会拥有 HART 协议的所有权利。有关 HART的详细信息，请 参见 HART 规范。 HART 协议 [ID: 5] HART协议说明了传输的物理形式：传输步骤、消息结构、数据格式和命令。 从模块发送到所连现场设备的每个 HART报文（请求帧）和由现场设备接收的每个 HART 报文 （响应帧）具有以下基本结构。 PREAMBLE STRT ADDR COMBCNT STATUS PREAMBLE： 用于同步的字节 (0xFF)。 5 到 20 个字节，取决于参数分配STRT：   起始字符（起始分隔符） ADDR：  DATA 现场设备的地址（1 个字节；短地址或 5个字节；长地址） 42 CHK AQ 8xI HART PA 设备手册, 06/2023, A5E51654046-AA HART功能 8.2 系统连接 COM：     BCNT：  STATUS：DATA：  CHK：    HART 命令编号 字节计数，无校验和时应遵循的字节数 HART设备状态（第 1 和第 2 个状态字节）。仅针对响应帧显示。 HART 设备状态 (页 46)已传送的用户数据/参数，数量取决于命令（0…230 个字节） 校验和 除前导字节外，此结构包含在 HART 命令接口的通信数据中。HART 作业和响应数据记录 (页 79) HART 响应始终包含数据。状态信息（HART 设备状态，第 1 个和第 2个状态字节）始终与 HART 响应一起发送。为确保响应正确，需对这些信息进行评估。 8.2 8.2.1 系统环境 AQ 8xIHART PA 系统连接 有关系统连接的有用信息 [ID: 3] 下面介绍了系统连接和现场设备的组态。要使用具有 HART 功能的智能现场设备，需要以下系统环境： • 4 mA 到 20 mA 电流环路 •将现场设备连接到 I/O 模块 系统连接如下所示： 43 设备手册, 06/2023, A5E51654046-AA HART 功能8.2 系统连接 组态 具有 HART 功能的 现场设备 HART 模拟量模块 4...20 mA HART 手持式调制解调器 DAU 发送/接收 HART 信号 循环输出值的数模 转换 与 PROFINET 的连接   SIMATICPDM HART   配置工具 该 I/O 模块适用于基于 ET 200PA SMART+ 的 IO 设备中。可将 HART现场设备连接到每个通道 （单节点操作）。I/O 模块作为 HART 主站运行，现场设备作为 HART 从站。 例如，I/O 模块从HART 组态工具接收命令，将其转发到智能现场设备并返回响应。I/O 模块 的接口中包含的数据记录，通过 ET 200PASMART+ IO 设备，在 IM 和 I/O 模块间进行内部传 输。这些数据记录必须由客户端创建并予以说明。 • HART 信号(页 45) • HART 组态工具 (页 45) • HART 设备状态 (页 46) 在SIMATIC 系统中，可通过 HW Config 对 I/O 模块进行组态：根据实际的模拟量值输出和模 块输入地址空间中 HART变量，对各个通道进行组态。 每个通道可组态一台现场设备。之后，再使用 ET 200PA SMART+ 的 PDM 或 EDD 从组态的现场设备执行所连现场设备的参数分配 重新设置现场设备的参数 I/O模块通常接收现场设备触发的重新参数设置。只能使用参数分配工具分配访问权限。 通过 SIMATIC PDM 组态工具，可输入一个HART 命令触发与 I/O 模块相连的现场设备的重新 参数设置。完成 HART 现场设备的参数重新分配之后，相应位将在所连现场设备的HART 设 备状态（第 2 个状态字节）中置位。 44 AQ 8xI HART PA 设备手册, 06/2023,A5E51654046-AA HART 功能 8.2 系统连接重新设置现场设备的参数，将导致模拟量模块发出一条维护消息“组态已更 改”(Configurationchanged)（如果启用）。该维护消息应被视为通知，而不是错误。约 1 分 钟后，I/O 模块将其自动删除。 维护事件(页 69) 如果已启用，通过手持设备分配新参数也能触发维护消息。 8.2.2 定义 8.2.3 定义 AQ 8xIHART PA HART 组态工具 [ID: 5] 可使用外部手持设备（HART 手持设备）或HART 组态工具 (PDM) 分配 HART 参数。两种方 式都使用“客户端”功能： 参数分配工具影响整个 I/O 模块；HART手持设备与现场设备并联连接。 HART 信号 [ID: 1] HART 信号由 1200 Hz 和2200 Hz 的正弦波构成，平均值为 0。 45 设备手册, 06/2023, A5E51654046-AA HART 功能8.2 系统连接 说明 8.2.4 定义 46 下图显示了带调制 HART 信号的模拟信号（FSK方法）。可以使用输入滤波器对其进行过滤， 从而使原始模拟信号可用。 +0.5 mA 0-0.5 mA 20 mA 1 4 mA 0K A K 1200 Hz "1" 2200 Hz "0" A ① 模拟量信号 ② 时间（秒） K A 命令 K 2 A K A 响应HART 设备状态 [ID: 1] 随现场设备的每次响应传输的两个 HART 状态字节（HART设备状态）包含有关 HART 通信、 HART 命令和设备状态的错误信息。 这些信息由 I/O 模块进行评估，并通过维护消息向CPU 发送信号。 AQ 8xI HART PA 设备手册, 06/2023, A5E51654046-AA HART 功能8.3 通信 说明 8.3 8.3.1 AQ 8xI HART PA 第 1 和第 2 个状态字节的结构如下： 表格 8-1第 1 个状态字节 当位 7 = 1 时：通信错误 位 6 = 1 位 5 = 1 位 4 = 1 位 3 = 1 位 2 = 0 位1 = 1 位 0 = 0 奇偶校验错误 上溢 帧错误 校验和错误 预留 接收缓冲区上溢 预留 当位 7 = 0 时：位 0 到 6取决于响应帧的特性 表格 8-2 位 7 = 1 位 6 = 1 位 5 = 1 位 4 = 1 位 3 = 1 位 2 = 1 位1 = 1 位 0 = 1 第 2 个状态字节 设备故障 组态已更改 启动（冷启动） 其他可用状态信息 固定模拟量输出电流设置模拟量输出电流已饱和 二级变量超出限制 一级变量超出范围 通信 有关通信的注意事项 [ID: 1]下文以 HART 通信作为参考。