automatizacion protocolo hart

Domingo 7 de Diciembre de 2008

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El Protocolo HART

Creado a fines de la dcada de los 80, el protocolo HART (Highway Addressable Remote Transducer) es uno de los estndares lderes en la comunicacin con instrumentacin inteligente de campo, y contina aumentando su popularidad y reconocimiento en la industria como un modelo global para este tipo de tareas, existiendo en la actualidad innumerables instalaciones de HART en el mundo.

En los aos 90 se cre la HART Communication Foundation, una fundacin sin fines de lucro entre las empresas que adoptaron este protocolo, con el objeto de proveer un soporte para la aplicacin de esta tecnologa, asegurndose que fuera abierta y estuviese disponible en beneficio de la industria. Actualmente, esta fundacin maneja los estndares de protocolos y la propiedad intelectual de los mismos, realiza cursos de entrenamiento y se encarga de la masificacin de HART en el mundo. Por otra parte, los mayores proveedores de instrumentacin apoyan este protocolo, contando con una variada gama de instrumentacin para aplicaciones de medicin y control.

Caractersticas del protocolo

Fcil de usar: HART tiene una eficacia probada en terreno, es muy sencillo de usar y provee una muy efectiva comunicacin digital de dos vas. Asimismo, este protocolo es usado simultneamente con la seal anloga de 4-20 mA, utilizada por los instrumentos tradicionales. Solucin de comunicacin nica: Como ninguna otra tecnologa de comunicacin digital, el protocolo HART provee una excepcional solucin de comunicacin compatible con gran parte de la base de instrumentos instalados y en uso actualmente. Esta caracterstica de compatibilidad asegura que el cableado existente y la estrategia de control actual continuar en el futuro.

Diseado para ocupar la seal anloga tradicional de 4-20 mA, el protocolo HART maneja comunicaciones digitales utilizando dicha seal como portadora, para medicin de procesos y aparatos de control. Las aplicaciones incluyen interrogacin de variables de proceso remotas,

Pgina 1 de 7Revista Electroindustria

07/12/2008http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mv?xid=95&tip=7

acceso cclico a datos de proceso, ajuste de parmetros y diagnstico. Comunicacin tipo Maestro-Esclavo: Durante operacin normal, en cada esclavo (equipo de terreno) la comunicacin es iniciada por un equipo de comunicacin tipo maes-tro. Dos maestros pueden conectarse a cada lazo de comunicacin HART. El maestro primario es generalmente un aparato de Control tipo DCS (sistema de control distribuido), controlador de lgica programable (PLC) o un Computador Personal (PC). El maestro secundario puede ser un terminal porttil de comunicacin u otro PC. Los aparatos esclavos incluyen transmisores, actuadores de vlvula y controladores que responden al comando del maestro primario o secundario.

La seal de frecuencia, corazn del protocolo

El protocolo de comunicacin HART est basado en el sistema de comunicacin telefnica estndar BELL 202 y opera usando el principio del Cambio Codificado de Frecuencia (FSK). La seal digital est construida de dos frecuencias principales, 1200 Hz y 2200 Hz, representando los Bits 1 y 0 (cero), respectivamente. Las ondas seno de estas dos frecuencias estn superim-puestas en la seal de corriente continua anloga de 4-20 mA DC. Con esto, cables de comunicacin con seales anlogas transportan a la vez comunicacin anloga y digital (Fig. 1).

Figura 1: Comunicacin anloga y digital simultnea.

Producto que el valor promedio de la seal FSK es siempre cero, la seal anloga de corriente continua de 4-20 mA, no es afectada en ningn modo por esta comunicacin digital. La comunicacin digital tiene un tiempo de respuesta promedio aproximado de dos a tres actualizaciones por segundo, sin interrumpir la seal anloga, y se requiere una mnima impedancia de lazo anlogo de 230 ohms.

Redes de comunicacin HART

Los aparatos HART pueden operar en una o dos configuraciones

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diferentes de RED: Punto a punto o Multidrop (multipunto). Comunicacin tipo Punto a Punto: En el modo Punto a Punto, la seal tradicional de 4-20 mA es usada para comunicar una variable de proceso mientras otras variables adicionales -parmetros de configuracin y otras informaciones de aparato- son transmitidas digitalmente usando el protocolo HART (Fig. 2). La seal anloga de 4-20 mA no es afectada por la seal HART y puede ser usada para el monitoreo o control en la forma normal. La seal de comunicacin digital HART le da acceso a variables secundarias y a otras informaciones, que pueden se usadas para propsitos de operacin, mantencin y diagnstico.

Figura 2: Modo de operacin Punto a Punto.

Comunicacin tipo Multipunto (Multidrop): El modo Multipunto requiere solamente un par de alambres y si es aplicable, el lazo tambin puede tener barreras de seguridad y fuentes de poder auxiliares para hasta 15 aparatos de terreno (Fig. 3). Todos los valores de proceso son transmitidos digitalmen-te; en el modo Multi-punto, las direcciones de "Polling" de los aparatos de terreno son mayores que 0 y la corriente a travs de cada equipo est fijada a un mnimo valor (tpicamente 4 mA).

Figura 3: Modo de operacin Multipunto.

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Se recomienda el uso del modo Multipunto para aplicaciones con instalaciones de control de supervisin, que tengan equipamientos bastante alejados entre s, tales como tendidos de caera en gasoductos y oleoductos, como tambin en instalaciones en plantas de almacenamiento de combustibles u otros fluidos, o en estaciones de transferencia controlada de fluidos.

Los beneficios de la comunicacin HART

Mejora las operaciones en planta.

Otorga mayor flexibilidad operacional.

Protege la inversin hecha en la instrumen-tacin de la planta.

Entrega una al ternativa econmica de comunicacin digital.

Implica un ahorro considerable en materiales elctricos en las instalaciones Multipunto.

Por Kurt Meichsner, Ejecutivo de Ventas de SOLTEX Chile, Empresa Asociada AIE, y miembro activo del Comit de Automatizacin de AIE. [email protected]

Enero 2004

RENZO OMAR CALLA RIVERA

POWERMATIC S.A. (15/08/2008)

q tal este protocolo hart m parece muy interesante acabo de ingresar a laborar en una empresa dond lo tienen y quiero empaparme mas aun no se utilizar al 100 % el hand held y quisiera tener mas informacion

miguel angel arzapalo figueroa

cirinve (10/08/2008)

saludos a todos les agradesco por la informacion brindada, en mi empresa queremos implementar esta tecnologia ahora quisiera si no fuera mucha molestia los precios de los dispositivos HART y del HART 275 y del 375 ya sea en software o en han held le Agradezco el tiempo prestado a mi persona

miguel angel arzapalo figueroa

cirunve (29/06/2008)

saludos a todos es muy interesante este protocolo hart que esta en una gran demanda quisiera tener mas informacion sobre el manejo del hand held en protocolo de comunicacion hart de todos los modelos ya aqui en el peru hry visto mucho en las mineras y en las petroquimicas y son pocas las personas que lo operan les agradeceria que me mandaran esa informacion



TEG. DURIS PAOLA RODRIGUEZ GUILLEN

SENA (11/06/2008)

MUY INTERESANTE TODA LA INFORMACION QUE AL RESPECTO PROPORCIONAN A TODOS LOS TECNICOS TECNOLOGOS,COMO EN MI CASO, Y PROFESIONALES INTERESADOS EN PROFUDIZAR SUS CONOCIMIENTOS EN PROTOCOLOS

Jairo Ordaz Estudiante (17/05/2008)

Muy buena informacion, me gustaria solo preguntar si conoce de algun libro o de alguna pagina en donde se pueda encontrar mas informacion de este protocolo.

Angel libre (26/03/2008)

Muy intereante el articulo, me gustaria saber si puedo conectar un dispositivo que maneja 4 a 20 ma a un transmisor que maneja protocolo hart. gracias

CRISTIAN SANDOVAL CAMACHO

SAINTEL LTDA (18/03/2008)

YO , QUE NO TENIA IDEA DE ESTE NUEVO PROTOCOLO DE COMUNICACIONES INDUSTRIALES, ME PARECIO GFACIL DE ENTENDER OJALA ASI LO EXPLICARAN LO PROFES EN SUS CATEDRAS Y QUISIERA CONOCER MAS DE ESTE PROTOCOLO EN APLICACIONES PETROQUIMICAS, INSTALACION, MANEJO Y PRUEBAS TECNICAS DESDE COLOMBIA BUCARAMANGA

Cristin Guevara Vicua E - Expertos Eficiencia Energtica

(22/01/2008)

Estimados: - les comento que acaba de salir a la venta el libro "Mtodos prcticos para lograr ahorro de energa elctrica", de mi autora. - este texto es un libro indispensable en la biblioteca de un ingeniero serio. - sus consultas, por favor hacerlas al e-mail: [email protected] Gracias

Ing. Omar Del Castillo Control Total (28/12/2007)

Excelente introduccin a este protocolo. Felicitaciones desde Per

sergio sti (30/11/2007)

el instrumento es nesesario pero la informacion sobre el aveces es escasa gracias

PEDRO SALAZAR PROF. INSTRUMENTACION

(19/09/2007)

SALUDOS CORDIALES DESDE VENEZUELA, POR EL VALIOSO APORTE A LA HUMANIDAD Y LA TECNOLOGIA. ME AYUDO EL ARTICULO, FACILITANDO LA EXPLICACION A MIS



ALUMNOS. GRACIAS.

Ing. Ral Sejas UMSS (17/09/2007)

Un saludo desde Bolivia y un abrazo cordial a toda aquellas personas que distrib uyen informacin de tecnoloa en automatizacin. Permitame intercambiar criterios sobre los mtodos de control. gracias atte. Ral

jhonatan itesi (06/09/2007)

pues my buen articulo me ayudo demasiado para mis tareas ya que yo soy de universidad y apenas estoy viendo esto gracias

agustin maldonado guerrero

libre (19/08/2007)

muy bueno el articulo tanto para personas que aun estan entrando en cobtacto con este protocolo como para los que ya lo manejamos.muchas gracias

agustin maldonado guerrero

libre (19/08/2007)

muy bueno el articulo tanto para personas que aun estan entrando en cobtacto con este protocolo como para los que ya lo manejamos.muchas gracias

Wilson Rodrguez Skanska (25/07/2007)

Felicitaciones la verdad es muy interesante, encontrar un artculo tan claro y explicativo como ustedes nos expresan, quisiera resivir ms informacin relacionada al manejo protocolo HART, ya que trabajo en una planta donde tenemos este tipo de instrumentacin y control. gracias.

Edwin Nieto N & H Electronics (10/10/2006)

Quisiera conocer mas acerca de los circuitos en discreto para poder implementarlo.

Daniel Elias Garcia Innophos fostatados de mexico

(29/09/2006)

Felicitaciones por esto es muy importante esta informacion para nosotros que trabajamos en la insdustria con estos equipos muchas gracias

Cesar Valenzuela Liceo Tecnico Industrial (25/06/2006)

Es un privilegio leer artculos como los que Uds han publicado y los felicito por analizarlos de una manera entendible y clara. Me encantara recibir ms informacin de vuestra empresa de este tipo y todo lo que tenga que ver con las comunicaciones de procesos.

Douglas Echavarra Constructora JC 28, c.a. (03/05/2006)

Ante todo me gustaria felicitarlos por tan buena presentacion de PROTOCOLO HART, de verdad es muy bueno el tema, sigan adelante. VENEZUELA

Edgard Bizama Automatizacion y Control Ind.

(11/04/2006)



permitame felicitarlos por el articulo publicado, me gustaria poder tener un poco mas de informacion acerca del protocolo hart que es una herramienta de gran utilidad dentro de las empresas. Atentamente Edgard Bizama Automatizacion y Control Ind. Chile

Gabriel Paganini Controles Avanzados (11/01/2005)

Muy interesante el artculo. Supongo por lo expresado en el mismo que el autor conoce el Protocolo a fondo. Me interesara saber, si es posible, de donde puedo bajar la informacin tcnica del mismo. En estos das en Mendoza-Argentina en nuestra empresa estamos desarrollando equipos con salida 4-20ma y es nuestra intencion dotarlos del protocolo en cuestin. Cualquier dato que puedan brindarme ser muy bien recibido. Atentamente Gabriel Paganini

Ing. Omar Gonzales Vera SERIMPORT S.A. (17/11/2004)

Para felicitarlos por este importante artculo tcnico. Igualmente me interesara conocer como es la conexin del protocolo Hart con los flujmetros elctromagnticos para el campo industrial. Gracias

Ing. Marco Antonio Ziga T.

Zeta T&T Electronic (30/10/2004)

Hola Reciban un cordial saludo desde Ecuador, les felicito por este articulo. Mi empresa es nueva y es la primera vez que estoy trabajando en Instrumentacin Industrial, y deseara tener informacin sobre como manejar protocolo HART con PLC o Fieldpoints de NI Gracias

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