PROTOCOLO HART

FIEE -UNAC

Ing. Alejandro Soto

Introduccion• HART (Highway Addressable Remote Transducer)• Diseñado originalmente para propósitos de calibración, ajuste

de rango, ajuste de filtrado.• Primer sistema de comunicación bidireccional para

transmisiones analógicas sin perturbar la señal de corriente.• HART fue desarrollado en 1980 por Rosemount Inc.

LAZO DE CORRIENTE 4 a 20 mA

• Es una interface de comunicación.• Que en vez de usar tensión, usa corriente, por lo

que te permite controlar o monitorear dispositivos desde lugares alejados a los mismos.

• Las distancias son moderadamente grandes, "decenas de kilómetros".

• Se usan en salas de control, ya que te permite estar controlando maquinas y motores por ejemplo en las centrales eléctricas.

Un ejemplo de uso de un lazo de corriente 4-20mA es el de los PLC`s.

• Como las entradas y las salidas de los mismos no soportan grandes tensiones y/o corrientes o puede que esa señal que debe llegar al PLC no sea ni tensión ni corriente, entonces se debe usar algo que el PLC entienda por eso se usa este método.

• Imaginemos que estamos controlando una temperatura que debe estar entre los valores 70 y 270ºC entonces se le asigna a 4mA a 70ºC y 20mA a 270ºC y es aquí donde entra en juego la "resolución" del rango.

• La resolución esta dada en bits y puede ser de 8, 12, 16, 32, etc. Esto significa que dicho rango va a estar dividido, en el caso de 12 bits, en 4096 partes haciendo que la mínima variación que la entrada del PLC podría detectar seria de 0,0039 mA.

• Una vez leído el valor de corriente el PLC lo traduce otra vez a temperatura y lo muestra en grados centígrados, es decir que toma un valor de corriente equivalente a determinada temperatura y lo muestra como temperatura, pero en realidad lo que a el le llegó fue un valor de corriente dentro del rango 4-20mA.

¿Porqué se usan 4-20mA?• Un rango de 16mA es fácilmente digitalizable y manejable en binario, octal o

hexadecimal.• Tienes una forma de saber si el lazo de control está roto, pues si no recibes

corriente es porque falla el lazo de control.• En sistemas sensibles o críticos, por lo general se usan sistemas de seguridad

con redundancia doble o triple, o sea un PLC que controla una turbina no se guía solamente de lo que le dice un solo sensor, además una turbina de gas o vapor tiene otros sistemas de seguridad que hacen prácticamente imposible que sea sobrepasada su velocidad máxima.

• En síntesis un lazo 4-20mA es un sistema de control, no un sistema de seguridad. Aunque puede usarse como un sistema de alarma temprana, la seguridad de por ejemplo una turbina está a cargo de otro sistema que toma el control total de la planta (por encima del lazo de corriente) cuando ciertos parámetros de seguridad son violados o sobrepasados.

Ejemplo de Aplicación Innovadora

La flexibilidad del Protocolo HART® es evidente en el diagrama de control de la Figura . Esta aplicación innovadora usa la capacidad inherente al Protocolo HART® de transmitir tanto señales analógicas de 4-20mA como señales digitales de comunicación simultáneamente por el mismo par de hilos. En esta aplicación, el transmisor HART® tiene un algoritmo interno de control PID.

EXPANDIDO A WIRELLES