Mitkä ovat tärkeimmät erot HART 5:n ja HART 7:n välillä?
Versionumeron näkökulmasta, Hart 7 näyttää olevan vain "päivitetty versio", mutta näillä kahdella standardilla on perustavanlaatuisia eroja neljässä ulottuvuudessa: kehysrakenne, osoitusmekanismit, tietotyypit ja verkon topologia. Vaikka Hart käyttää "lyhyitä kehyksiä, yksittäisiä muuttujia ja isäntä-orja-kyselyä", Hart 7 omaksuu "pitkiä kehyksiä, useita muuttujia ja julkaisu-tilaus-arkkitehtuurin". Tämä muutos johtaa noin kahdeksankertaiseen tietotiheyden kasvuun identtisissä kytkentäolosuhteissa ja 50 %:n lyhenemiseen keskimääräisessä vasteviiveessä. Lisäksi Hart 7 asettaa isäntäohjelmistolle tiukempia vaatimuksia: sen on tuettava DDL 7 -jäsennystä ja purskepuskurointia; jos näin ei tehdä, se palaa Hart 5 -yhteensopivuustilaan, mikä rajoittaa merkittävästi toiminnallisuutta.
Ⅰ. Viestintäprotokollien ja -tekniikoiden erot
1, tavun pituus
Fyysisen kerroksen määritykset pysyvät identtisinä molemmissa versioissa, ja eroja ilmenee linkkikerroksessa. Hart-kehykset säilyttää kiinteät pituudet: käyttäjädatakenttä on rajoitettu 16 tavuun, kun taas standardointielin määrittää komentonumerot 0–255 yhdenmukaisesti. Hart 7 kehykset tukevat pidennettyjä pituuksia, sallien jopa 256 tavun käyttäjädatakentän ja ottamalla käyttöön "valmistajakohtaisen komentotilan" (0–31), jonka avulla laitevalmistajat voivat toteuttaa omia algoritmeja.
2, osoitemuodot
Osoitemuotojen osalta Hart käyttää joko 0–15 lyhyttä osoitetta tai 38-bittisiä pitkiä osoitteita; Hart 7 esittelee edelleen "loogiset osoitteet", joiden avulla useat saman laitteistoyksikön muuttujat voivat tilata itsenäisesti ja parantaa multipleksoinnin tehokkuutta.
3, tekninen periaate
Kriittisimmin, Hart 7 sisältää "ohjelmoitavan purskejakson" mekanismin, jonka avulla orjalaitteet voivat lähettää dataa ennakoivasti tapahtumien laukaisimien tai säännöllisten aikataulujen perusteella, mikä poistaa pääaseman tekemän tiheän kyselyn tarpeen ja vähentää kaapelien käyttöä noin 60 %. Tämä innovaatio luo perustan langattoman Hartin myöhemmälle aikavälien aikataulutukselle.
II. Suorituskyvyn ja yhteensopivuuden vertailu
1. Suorituskykyyn liittyvät näkökohdat
Suorituskyvyn osalta Hart 7 toimittaa 16-kertainen kasvu kehystä kohden olevassa hyötykuormassa, mikä mahdollistaa jopa 128 Float32-muuttujan vakaan siirron 4–20 mA:n alueilla vähintään 250 ms:n virkistymisvälillä, kun taas Hart voi identtisissä olosuhteissa lähettää vain yhden muuttujan noin 330 ms:n nopeudella.
2, Yhteensopivuus
2.1 HART 7.0 -yhteensopivuus
Yhteensopivuuden osalta, Hart 7 orjat lähettävät oletuksena "yhteensopivan versionumeron"; jos ne havaitsevat, että isäntä ei tue pursketilaa, ne palaavat automaattisesti Hart 5 lyhyitä kehyksiä sen varmistamiseksi, että vanhat järjestelmät voivat edelleen käyttää päämuuttujia. Tämä käänteinen yhteensopivuus ei kuitenkaan päde:
2.2 HART 6.0 Hart 7 -pitkien kehysten jäsentäminen ei onnistu
mestarit käyttävät Hart 6 tai aikaisempi ei voi jäsentää Hart 7 pitkiä kehyksiä; laajennettujen komentojen lähettäminen johtaa orjilta "komentoa ei toteutettu" -tilakoodiin, mikä edellyttää yhdyskäytävän tai PLC:n laiteohjelmistopäivityksiä täyden toiminnallisuuden mahdollistamiseksi.
Siksi hybridiverkoissa on suositeltavaa reitittää Hart 7 laitteita erillisten kanavien kautta tai uuden järjestelmän puolella estääkseen tietoliikenteen aikakatkaisut, jotka johtuvat pitkien kehysten virheellisestä tiedonsiirrosta vanhoista master-laitteista.
III. Funktion laajennus ja raja-arvoanalyysi
1. Laajennetut ominaisuudet
Toiminnalliset parannukset Hart 7 keskittyy kolmeen keskeiseen alueeseenMonimuuttujavalvonta, tapahtumien kirjaus ja kalibroinnin jäljitettävyys. Monimuuttujatuki mahdollistaa paine-erolähettimen tuottaa samanaikaisesti neljä käyrää, jotka edustavat paine-eroa, staattista painetta, lämpötilaa ja anturin terveydentilaa, mikä poistaa lisäjohdotuksen tarpeen. Tapahtumakirjanpito voi tallentaa välimuistiin jopa 256 viimeisintä hälytystä ja tilasiirtymää, mikä helpottaa tapahtumien jälkeistä tarkastusta. Kalibroinnin jäljitettävyys tallentaa kalibrointipäivämäärät, vastuuhenkilöt ja viitelaitteiden numerot pysyvään tallennustilaan, mikä täyttää FDA:n 21 CFR Part 11 -vaatimukset sähköisille tietueille.
2, toiminnalliset rajoitukset
Kuitenkin, Hart 7 edelleen rajoittaa sen 1200 bit/s fyysisen kerroksen nopeus; kaikkien 128 muuttujan tilaaminen 250 ms:n välein ylittäisi teoreettiset kaistanleveysrajat, mikä johtaisi pakettien menetykseen.
Siksi käytännön käyttöönotossa muuttujat tulisi tilata erillisten kanavien ja taajuuksien kautta prioriteetin perusteella, ja "kuolleiden alueiden" suodatus tulisi ottaa käyttöön sen varmistamiseksi, että huippuliikenne ei ylitä 70 % linjan kapasiteetista – rajoitus, jonka kenttäinsinöörit usein unohtavat.
