手持式HART通信器的使用与维护

智能变送器除了具备常规变送器的信号测量变送功能，还具备了先进的通信功能。可以通过手持式通信器直接对其进行查询、测试、组态和数字微调。通过通信器可以在控制室、变送器安装现场或控制电路的任意点进行这种操作。这意味着，在DCS这样大型的控制系统中，可以在机房的控制柜中进行现场大量智能变送器的调校维护工作。这种通信功能极大地方便了仪表维护人员的操作使用，节省了大量的维护调校时间和工作量。因此，熟练掌握通信器的使用应该成为一名合格自动化仪表人员的必要技术技能之一。

目前智能变送器在我国使用最为广泛的通信协议为美国HART通信基金协会制定的HART协议，该协议为现场总线的一种过渡性通信协议。下面结合罗斯蒙特275型HART通信器在压力/差压变送器的使用情况，说明HART通信器在实际应用中的一些问题。

图3-6-9 罗斯蒙特275型HART通信器

（1）HART手操器

HART手操器可以与任何HART相容的设备在4～20mA电路的任何点接入，但在手操器的接入端子和电源之间必须提供最小负载为250Ω电阻。HART手操器使用Bell202频移键控（FSK）技术叠加在标准的4～20mA电流传送电路，从而实现电路的通信。因为加在电路上总的高频信号电平为零，所以通信信号不会干扰测量4～20mA信号。图3-6-9为罗斯蒙特275型通信器的操作界面。

（2）HART手操器建立连接及通信

HART手操器可以通过后部的连接面板在控制室、设备安装点或者在电路的任何连接点与变送器通信。

为了建立通信，通过合适的连接器并联仪表或负载电阻连接HART手操器，所有的连接必须是非极性的。当连接到计算机时，必须通过计算机通信适配器连接到手操器的串口，如图3-6-10所示。

图3-6-10 HART手操器后部的连接面板

为了使HART手操器正确执行相关功能，在电路中必须有最小负载为250Ω的电阻。另外需要说明的是，HART手操器不能直接测量电路电流。

图3-6-11和图3-6-12分别列举了HART手操器与兼容变送器及系统电路之间的典型接线示意图。

图3-6-11 手持式HART通信器与变送器连接示意图(www.xing528.com)

图3-6-12 手持式HART通信器连接到电路示意图

在校验室进行通信时，如图3-6-11所示，将变送器与通信器连接，还需要一台DC 12～45V稳压电压和标准电流表，为了进行通信，在电源和275型通信器的接口端子之间必须要有不小于250Ω的电阻，这一点非常的重要，大多数的通信故障都是由于没有满足这个通信条件而引起的。在校验室进行调校时，必须在接线端子处串接一个标准的阻值为250Ω的电阻以避免这种通信故障。若在安装现场进行通信时，一般可以直接通信。

图3-6-13显示了如何连接可选的250Ω负载电阻器（Load Resistor），连接方法按照如下几个步骤进行：

1）将负载电阻器插入安装插孔；

2）断开电路将电阻器串接入电路；

3）最后闭合电路。

图3-6-13 带负载电阻器的手操器连接示意图

（3）组态

组态是指对决定变送器如何运行工作的一系列参数进行设定的过程。组态的菜单根据连接的设备不同而不同。有两种组态方式：联机组态和脱机组态。前者是在通信器和变送器建立通信连接的状态下进行的组态，组态数据输入到275型通信器的工作寄存器中，然后直接传送到连接的变送器上。后者则在为建立通信连接的状态下，将组态数据存入275型通信器的电可擦除只读存储器（EEPROM）中，待连接设备时可以将这些数据传送至变送器。常用的是联机组态。

在组态中，在将修改参数传送至变送器时，为避免修改参数时对控制电路带来影响，通信器会显示提示信息“WARNING—Control loop should be in manual”（警告：控制电路应置于手动状态），该显示信息仅仅是一个提示，不能将控制电路自动切换至手动，必须在控制室进行人工操作。

最常用的一项组态修改是调整变送器的零位和量程值。对变送器有三种调整的方法：①使用通信器直接输入量程的上下限的值；②使用通信器和压力输入源调校；③使用变送器上的零位和量程按钮与压力输入源。其中②和③调校的效果一样。通过键盘输入改变量程时，4mA点和20mA点的设定互不影响，即改变两点的设定值都会引起量程的变化。而使用压力源调校时，调整4mA点不会影响表的量程值。例如，一变送器原设置为4mA对应0kPa，20mA对应100kPa，如果通过通信器键盘输入新的4mA对应50kPa，此时20mA仍保持对应为100kPa，则变送器的量程变为50kPa。如果此时再通过压力源进行调校，将4mA设置对应为0kPa，则此时20mA变为对应50kPa，仪表的量程保持50kPa不变。

当采用压力源调整量程时，4mA和20mA的设定值是根据操作人员提供的输入压力值进行转换的，有时用户按本厂的标准值加压力，变送器读到的值可能有差别。这时尽管表的工作正常，但用工程单位表示的变送器的数字输出会反映这个差别，在275型通信器的主菜单画面的过程变量（ProcessVariable，PV）项会显示出来，即通信器的压力读数与压力输入源的值不同。这种差别最有可能是由于制造厂家和用户使用的标准测量压力的差别以及输入压力的环境条件不同造成的。这种差别可以通过组态中的微调项进行消除。