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Le kit de développement basé sur Raspberry Pi ouvre les communications de terrain HART-IP – Bien choisir son serveur d impression

Le 15 juin 2020 - 5 minutes de lecture

Le «Kit de développement HART-IP» de FieldComm combine un RPi 3B +, une carte AD / DA WaveShare haute précision, un DLSRKIT PoE HAT et un logiciel open source pour explorer le protocole de communication instrumentation de terrain HART-IP.

Le groupe FieldComm a annoncé un kit de développement HART-IP construit autour du Raspberry Pi pour l'évaluation, la démonstration et le prototypage des appareils qui utilisent HART-IP, la version IP de l'entreprise de sa solution de communication sur le terrain HART Communication Protocol. Quelque 375 membres du groupe FieldComm représentant des fournisseurs majeurs de l'industrie des procédés sont responsables d'une base installée de plus de 40 millions d'instruments de terrain compatibles HART. HART est «de loin le site de fabrication de processus de communication le plus utilisé dans le monde», explique la société.



Kit de développement HART-IP

Le protocole de communication bidirectionnel HART, qui est une norme CEI, est utilisé pour envoyer et recevoir des informations numériques sur les boucles de courant analogiques 4-20 mA qui connectent les instruments de terrain aux systèmes de contrôle distribués. HART fournit deux canaux de communication simultanés sur un câblage de 4 à 20 mA, qui est également utilisé pour alimenter le dispositif de terrain d'E / S à distance: le canal analogique standard et un signal numérique utilisant la fréquence Shift Keying qui contient des informations sur le dispositif telles que la PV, l'état du dispositif, les diagnostics et d'autres valeurs.

HART-IP est un protocole plus récent qui permet au protocole de communication HART de s'exécuter sur Ethernet et d'autres réseaux IP. Utilisé principalement pour les communications de liaison, HART-IP fonctionne avec des supports Ethernet redondants jusqu'à Gigabit Ethernet et est compatible avec les topologies maillées ou en anneau et Power-over-Ethernet (PoE).



Diagramme conceptuel HART-IP (à gauche) et diagramme de mise en réseau du kit de développement HART-IP
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HART-IP évite d'avoir à effectuer une conversion entre des systèmes analogiques et numériques en utilisant un «mappage de données long et sujet aux erreurs» via Modbus RTU ou TCP / IP, explique FieldComm. HART-IP peut également intégrer les communications de la plate-forme sans fil WirelessHART de FieldComm.

Détails du kit de développement HART-IP

Le kit de développement HART-IP, que nous avons vu sur EENews Embedded, est un kit à trois cartes avec un Raspberry Pi 3B +, une carte PoE et une carte AD / DA haute précision de Waveshare. Il y a aussi un boîtier «Zebra».



Kit de développement HART-IP avec carte Waveshare logée dans un boîtier Zebra (à gauche) et une carte PoE (DSLRKIT Power Over Ethernet PoE HAT)
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La carte AD / DA est un module complémentaire Raspberry Pi pour la conversion analogique-numérique qui se vend 30 $. Les autres modules complémentaires Waveshare RPi incluent la carte PoE du module de calcul pour le Raspberry Pi CM3.

La carte AD / DA haute précision Waveshare est équipée d'un DAC 16 bits, d'un ADC 24 bits, 8 canaux et d'entrées / sorties AD / DA compatibles avec la norme d'interface de capteur Waveshare. Il y a aussi un potentiomètre 10K, un cristal, un GPIO à 40 broches et d'autres composants illustrés dans la vue détaillée ci-dessous.



Vue détaillée et légende de la carte AD / DA haute précision Waveshare
(cliquez sur les images pour agrandir)

La carte PoE est un HAT PoE DSLRKIT Power Over Ethernet, qui coûte 19 $ à 21 $. Le HAT PoE + conforme à la norme IEEE 802.3at Type 2 prend en charge un maximum de 20W DC5V 4A avec une isolation de 1,5KV.

Le logiciel qui s'exécute sur le Raspberry Pi est chargé sur une carte microSD et comprend une image Linux Ubuntu Mate, le serveur HART-IP et l'application Flow Device de FieldComm. Il existe également une application client HART-IP qui s'exécute sur un PC Windows connecté et communique via un commutateur Ethernet. PuTTY peut être utilisé pour se connecter à distance à l'interface de ligne de commande du Raspberry Pi.

Le logiciel open source hébergé par GitHub comprend un exemple de code pour la pile Raspberry PI et une démonstration d'un appareil de terrain HART-IP avec un ensemble de dispositifs EDD et FDI prédéfinis. Il existe également un exemple de projet FDI Device Package et de source EDD.

FieldComm prévoit de mettre à niveau le PoE HAT avec un module Ethernet remplaçable qui prendra en charge Ethernet-APL à 2 fils. Parmi les autres mises à niveau prévues, mentionnons l'incorporation du modèle d'informations sur les dispositifs d'automatisation des processus OPC UA de FieldComm, pour l'interopérabilité avec les applications OPC UA, ainsi que la prise en charge des fichiers de périphérique JSON et XML pour les passerelles IIoTedge légères.

Plus d'informations

Le kit de développement HART-IP est disponible pour les membres du groupe FieldComm pour 995 $ et pour les autres pour 1 495 $. Plus d'informations peuvent être trouvées dans l'annonce et la page produit.

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