O Que é Hart

O Que é o HART?

Hoje em dia, a maioria dos dispositivos de campo inteligentes instalados em todo o mundo é compatível com o HART. Porém, para os iniciantes no campo da automação, pode ser necessário relembrar alguns aspectos dessa poderosa tecnologia.

Em termos simplificados, o protocolo HART (do inglês, Via de Dados Endereçável por Transdutor Remoto) é o padrão global para envio e recebimento de informações digitais através de cabos analógicos, entre dispositivos inteligentes e sistemas de controle ou monitoramento.

Mais especificamente, o HART é um protocolo de comunicação bidirecional que possibilita o acesso a dados entre instrumentos de campo inteligentes e sistemas host (centralizado). O host pode ser qualquer aplicativo de software, desde um dispositivo portátil ou laptop utilizado pelo técnico até um sistema de segurança, gerenciamento de ativos ou controle de processos da fábrica, ou outro sistema que utilize qualquer plataforma de controle.

UPGRADE DIGITAL PARA FÁBRICAS EXISTENTES

A tecnologia HART oferece uma solução confiável e duradoura para operadores de fábricas que buscam os benefícios de dispositivos inteligentes com comunicação digital – encontrados na maior parte dos dispositivos que estão sendo instalados. Em muitos casos, porém, há aplicações com dificuldades de adaptar seus sistemas de automação existentes com um sistema que possa aceitar os dados digitais, possibilidade esta fornecida pelo protocolo HART.

Tendo em vista que maioria das redes de automação atualmente em operação se baseiam em cabeamento analógico tradicional de 4-20 mA, a tecnologia HART desempenha um papel fundamental, pois as informações digitais são comunicadas simultaneamente com o sinal de 4-20 mA. Sem ela, não haveria comunicação digital.

UM PAPEL DIGITAL FUNDAMENTAL

A tecnologia HART é de fácil utilização e extremamente confiável quando empregada no comissionamento e na calibração de dispositivos inteligentes, bem como em diagnósticos online contínuos.

Existem diversas razões para se colocar um dispositivo host em comunicação com dispositivos inteligentes. Dentre elas, destacam-se:

• Configuração ou reconfiguração de dispositivos

• Diagnósticos de dispositivos

• Identificação e resolução de problemas com dispositivos

• Leitura dos valores de medição adicionais fornecidos pelo dispositivo

• Saúde e status de dispositivos

• E muitas outras: há muitos benefícios no uso da tecnologia HART e cada vez mais usuários estão relatando os benefícios que continuamente obtêm em seus projetos. Para mais informações consulteHistórias de Sucesso.

Os anos de sucesso no aproveitamento dessas vantagens explicam por que a tecnologia HART é o maior de todos os protocolos de comunicação, instalado em mais de 30 milhões de dispositivos em todo o mundo.

Se você já usou um telefone fixo e consultou o identificador de chamadas para saber quem estava ligando, então você já conhece metade do que o protocolo HART faz – ele diz “quem” está ligando. Numa rede de automação industrial, o “quem” é um dispositivo de campo inteligente microprocessado. Além de permitir que tais dispositivos de campo inteligentes “liguem para casa”, a Comunicação HART possibilita que um sistema host envie dados para o instrumento inteligente.

A tecnologia HART surgiu no final dos anos 1980, com base na mesma tecnologia que trouxe o identificador de chamadas para a telefonia analógica. Ela passou por um desenvolvimento contínuo, até disponibilizar produtos com comunicação Wireless HART.

Como o HART Funciona

“HART” é a sigla em inglês para “Highway Addressable Remote Transducer” (Via de Dados Endereçável por Transdutor Remoto). O protocolo HART utiliza o padrão Bell 202 de Chaveamento por Deslocamento de Frequência (FSK) para sobrepor os sinais de comunicação digital sobre o sinal de 4-20 mA.

Figura 1.Chaveamento por Deslocamento de Frequência (FSK)

Isso permite a comunicação de campo bilateral e possibilita que informações adicionais, além da variável normal de processo, sejam comunicadas de/para um instrumento de campo inteligente. O Protocolo HART comunica-se a 1200 bps sem interromper o sinal de 4-20 mA e permite que o aplicativo host (mestre) obtenha duas ou mais atualizações digitais por segundo a partir de um dispositivo de campo inteligente. Uma vez que o sinal digital de FSK é de fase contínua, não há interferência com o sinal de 4-20 mA.

A tecnologia HART é um protocolo mestre/escravo, ou seja, o dispositivo de campo inteligente (escravo) somente se manifesta se solicitado pelo mestre. O Protocolo HART pode ser utilizado em vários modos, tais como ponto a ponto ou multiponto, para transmitir informações entre instrumentos de campo inteligentes e sistemas centrais de monitoramento ou controle.

A Comunicação HART ocorre entre dois dispositivos habilitados para HART, geralmente um dispositivo de campo inteligente e um sistema de monitoramento ou controle. A comunicação ocorre por meio de cabos de instrumentação padrão, utilizando práticas padrão de fiação e terminação.

O Protocolo HART fornece dois canais de comunicação simultâneos: o sinal analógico de 4-20 mA e um sinal digital. O sinal de 4-20 mA transmite o valor primário medido (no caso de um instrumento de campo) utilizando uma malha de corrente de 4-20 mA -- o padrão mais rápido e mais confiável do setor. As informações adicionais do dispositivo são transmitidas por meio de um sinal digital sobreposto ao sinal analógico.

O sinal digital contém as informações do dispositivo, tais como status, diagnósticos, valores adicionais medidos ou calculados, etc. Juntos, os dois canais de comunicação oferecem uma solução de comunicação de campo extremamente sólida e completa, de baixo custo e de fácil utilização e configuração.

Figura 2. Dois Canais de Comunicação

O Protocolo HART aceita até dois mestres (primário e secundário). Isto permite que mestres secundários, tais como comunicadores portáteis, sejam utilizados sem interferir com as comunicações recebidas/enviadas pelo mestre primário, ou seja, o sistema de monitoramento/controle.