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与哈特桥接差距

2020年5月19日

根据智能HART现场设备获取关键的植物地板数据，并与更高级别的控制和信息系统共享它不再是困难或昂贵的蒂娜·托德。

工业以太网和无线网络在工艺制造工厂和自动化设施中的快速增长导致了设施内的数据交换，甚至在整个全球企业网络中也变得司空见惯。ISA 95模型中概述的单独信息层次结构级别（与制造工厂内的流程数据交换有关）已开始合并。传统上，需要在最低的植物地板水平和上部ERP 4级需要MES产品或自定义编码之间交换的数据和信息；必威官方登陆而且经常两者。这种自由信息流引入了一套无处不在的术语，标准和短语，例如IIOT，SMART FACTERS，CLOUD AUTOMATION和INDURODAR 4.0。

PLC或BPC（基本过程控制系统）在本地或集中级别上为过程做出决策的典型过程控制模型正在发生变化。这些系统从未打算处理在不久的将来可以访问的数据量。精简成本和间接费用使许多制造商拥有足够的人员来保持工厂的运行，因此没有时间，人员或资源来分析数据。因此，第三方公司，甚至一些较大的流程控制供应商，都提供租赁或年度协议，涉及收集，存储和分析流程数据。

挑战仍然存在：现有和新的制造设施如何找到一种具有成本效益的方法来将关键的工厂地板数据达到更高级别的信息系统？答案是利用许多已安装仪器中已经存在的数字HART数据。

Hart继续获得更新的修订，以增强数据交换能力，速度，网络上的设备数量，对以太网的支持以及无线功能。它使最终用户不受限制地访问流程和诊断数据，这些数据可以与支持IIOT努力的新智能工厂的所有领域共享。

在许多情况下，安装了HART仪器，仅仅是因为可以通过HART HANDHELD COMLACORATOR（HHC）轻松地配置和诊断它们。但是，HART数字信号通常包含其他过程测量和其他可能包括仪器状态，诊断数据，警报，校准值和警报消息的变量。用于收集HART信息的简单且具有成本效益的解决方案是使用HART接口设备，这使得获取数据成为一个相当简单的命题。然后可以将此HART数据提供给控制系统，资产管理器或植物以太网骨架，然后可以与更高级别的系统共享。

接口选项
有几种方法可以与Hart Smart Field设备接口以获取数字过程和诊断信息。它们因启用HART的4-20MA输入卡，HART多路复用器（MUX）系统，滑入PLC网关卡，用于资产管理和MES/ERP系统的自定义编码软件接口以及通常将HART数据转换为其他专有的一些其他专有的网关而异。或开放行业格式。传统系统中安装的许多PLC和BPCS卡没有能力读取在4-20MA信号上叠加的HART数据。但是，每个供应商通常都有一张更昂贵的替代卡，或者为读取HART的输入卡提供完整的升级路径。

HART多路复用器很常见，通常它们的接口是自定义RS-422，RS-485或RS-232串行连接，该连接是为特定供应商的硬件接口，资产管理系统或控制系统进行自定义配置的。一些PLC和BPCS公司提供滑入底盘类型的网关卡，可读取HART数据并为系统提供专有的后端通信连接。通常，这些选项中的每一个都是昂贵的，因此通常可以避免。最昂贵但最具体的HART界面是由程序员编写的界面，然后可以将其自定义为精确的用户和硬件规格。

最后，有一些独立的HART网关，可为从现场设备中提取HART数据并将数据提供给更高级别的系统提供经济的途径。这些产品通常必威官方登陆提供一到四个通道或端口，这些通道或端口允许多个HART设备进行多重启用，以最大程度地浓度（见图3）。

使用数据
从现场设备中提取HART数据后，必须以开放式易于接口的方式提供信息。现在，以太网骨架已成为植物内通信链接的标准，似乎合理的是，收集并持有大量数据的任何接口设备都应包括一个以太网端口。同样，这些相同的设备应支持通过以太网网络无缝运行的开放协议。

使用HART数据进行过程监视，控制，预测维护和过程优化，需要支持开放和供应商中性工业协议。这使HART设备数据可以自由流入任何供应商的大多数控件，SCADA和监视系统。现在，Hart支持Hart-IP的以太网，似乎合乎逻辑的是，任何支持HART协议使用以太网端口的设备都将支持HART-IP设备，该设备通常允许任何HART FIELD设备数据映射到许多设备变量的位置，以适用于许多设备的位置。由Hart-IP主持人阅读。

Modbus/TCP是安装和支持最受支持的工业以太网协议之一，该协议将Modbus数据包采用并将其包裹在利用IP地址的TCP标头中。这使主机计算机和现场设备制造商都可以快速而丰富。此外，以太网设备可以提供网页，以查看任何PC或移动设备上收集的HART过程和诊断数据。但是，设备供应商应努力以易于理解的标题和地址位置（对于其他支持的协议）以表格格式列出信息，以便更轻松地配置其他主机。

网络安全考虑
IIOT，云存储，大数据以及许多其他互连方法和策略导致生产和效率提高。但是，这也导致了网络安全问题。因此，重要的是，基于以太网的设备在其产品中包括保障措施，以确保网络带宽受到保护，病毒或恶意软件，无法加载，不授予不需要的访问，未允许对设备进行未经授权的重新配置，并且对内存必威官方登陆位置未经授权的写作是设备不接受。此外，此类设备的物理安全性还必须仅限于授权人员，并且应仅读取过程数据 - 除非需要设备执行控制。重要的是，包括设计，构建和测试在内的整个产品生命周期必须遵守紧密的过程和质量保证要求。此外，应考虑后安装注意事项以帮助现场保护站点数据和属性。至少，应为包括软件和物理硬件限制访问的设备制定两层保护方案。

传统上，最终用户不得不处理高级功能设备的供应商的定制和专有配置软件包。这通常需要用户必须学习，熟悉并获得支持和许可的几个自定义软件包。大多数具有IIOT的设备不是简单的现场仪器，因此小型手持式配置器对于设置和配置并不方便。实际上，许多HART协议网关都需要复杂的数据库映射和编程软件。在采购或指定IIOT设备时，请研究编程接口是什么。供应商可以访问几种开放标准和软件包，以阻止需要定制，甚至需要昂贵的编程软件实用程序。

随着工业以太网骨干和无线网络的接受，IIOT HART接口设备具有内置的安全措施，开放行业协议和易于编程，它提供了一种快速而无缝的方式，可以与整个公司基础架构共享流程数据。

蒂娜·托德（Tina Todd）是Moore Industries International，Inc。工程主任。


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