استفاده از پروتکل HART در دستگاه‌های ابزار دقیق، مزایای متعددی را فراهم می‌کند که شامل موارد زیر می‌شود:

1. توافق‌پذیری و سازگاری: پروتکل HART با اکثر دستگاه‌های ابزار دقیق سازگاری دارد، بنابراین این امکان را فراهم می‌کند که از دستگاه‌های مختلفی در یک سیستم استفاده شود و ارتباط بین آن‌ها برقرار شود.
2. اطلاعات اضافی: HART به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد تا اطلاعات بیشتری را به سیستم کنترل ارسال کنند، از جمله وضعیت فعلی، دیاگرام‌های فرآیند، اطلاعات تشخیصی، و تنظیمات. این اطلاعات می‌توانند در فرآیندهای تصمیم‌گیری و نگهداری کاربردی باشند.
3. ارتباط دوطرفه: پروتکل HART امکان برقراری ارتباط دوطرفه بین دستگاه‌های ابزار دقیق و سیستم کنترل را فراهم می‌کند. این ارتباط به دستگاه‌ها امکان می‌دهد تا دستورات را اجرا کرده و اطلاعات را دریافت کنند.
4. کنترل از راه دور: با استفاده از HART، دستگاه‌های ابزار دقیق می‌توانند از راه دور توسط سیستم کنترل مدیریت شوند و تنظیمات آنها تغییر یابد. این امکان به کاربران اجازه می‌دهد تا از دور بر روی دستگاه‌ها اقدامات لازم را انجام دهند.
5. سهولت نصب و تنظیم: پروتکل HART امکان نصب و پیکربندی آسان دستگاه‌های ابزار دقیق را فراهم می‌کند. این امر با استفاده از کابل‌های سیم‌کشی معمولی و نرم‌افزارهای تنظیمات ساده‌تر می‌شود.
6. کاهش هزینه‌ها: استفاده از HART می‌تواند هزینه‌های نصب، پیکربندی، و نگهداری دستگاه‌های ابزار دقیق را کاهش دهد. این امر به دلیل کاهش نیاز به تعداد دستگاه‌های مختلف و ساده‌تر شدن فرآیندهای نصب و تنظیمات است.

   نحوه کارکرد پروتکل هارت :

   پروتکل HART به عنوان یک استاندارد ارتباطی در صنعت، عملکردی کامل و چندگانه دارد که امکان ارسال و دریافت اطلاعات بین دستگاه‌های ابزار دقیق و سیستم‌های کنترل را فراهم می‌کند. نحوه کارکرد این پروتکل به صورت خلاصه به شرح زیر است:

   ۱. ارتباط آنالوگ: HART از یک کانال ارتباطی آنالوگ برای ارسال اطلاعات پایه مانند سیگنال فعلی (۴-۲۰ میلی‌آمپر) استفاده می‌کند. این سیگنال آنالوگ برای انتقال مقادیر محیطی مانند فشار، دما و سطح مایعات به کار می‌رود.

   ۲. ارتباط دیجیتال: علاوه بر ارتباط آنالوگ، HART از یک ارتباط دیجیتال نیز استفاده می‌کند که از طریق مودم‌های فرکانس پایین (FSK) صورت می‌گیرد. این ارتباط دیجیتال برای ارسال اطلاعات تکمیلی مانند پارامترهای تنظیمات، داده‌های فرآیند دقیق‌تر، و اطلاعات تشخیصی به کار می‌رود.

   ۳. پیام‌رسانی دوطرفه: یکی از مزایای اصلی HART این است که امکان برقراری ارتباط دوطرفه بین دستگاه ابزار دقیق و سیستم کنترل را فراهم می‌آورد. دستگاه‌ها می‌توانند درخواست‌هایی را از سیستم کنترل دریافت کرده و پاسخ‌های مربوطه را ارسال کنند، همچنین سیستم کنترل می‌تواند دستگاه‌ها را برای انجام عملیات خاص مدیریت کند.

   ۴. معماری مستقل از زیرساخت: HART معماری مستقل از زیرساخت دارد، به این معنی که می‌تواند بر روی سیستم‌های کنترل مختلف و با انواع مختلفی از فیزیکی‌ها (مانند کابل‌ها) کار کند. این امر امکان انعطاف‌پذیری بیشتر در انتخاب و استفاده از دستگاه‌های ابزار دقیق را فراهم می‌کند.

   تفاوت پروتکل هارت با مدباس

   پروتکل HART و MODBUS هر دو پروتکل‌های ارتباطی در صنعت هستند اما از نظر طراحی، عملکرد و کاربردهایشان تفاوت‌های مهمی وجود دارد. در زیر تفاوت‌های اصلی این دو پروتکل را بررسی خواهیم کرد:

   ۱. نوع ارتباط:

   • HART: پروتکل HART ترکیبی از ارتباط آنالوگ و دیجیتال است. این پروتکل از کانال آنالوگ برای انتقال سیگنال فعلی (۴-۲۰ میلی آمپر) و ارتباط دیجیتال برای انتقال اطلاعات تکمیلی استفاده می‌کند.
   • MODBUS: پروتکل MODBUS از نوع ارتباط دیجیتال است که اطلاعات را از طریق کابل‌ها یا شبکه‌های مخابراتی انتقال می‌دهد.

   ۲. معماری و سطوح لایه‌ای:

   • HART: پروتکل HART معماری مستقل از زیرساخت و لایه‌های OSI را پوشش می‌دهد. این پروتکل در واقع یک پروتکل لایه نیمه‌فرستنده (Half-Duplex) است که از طریق یک کابل فیزیکی با دستگاه‌های ابزار دقیق ارتباط برقرار می‌کند.
   • MODBUS: این پروتکل براساس مدل OSI ساخته شده است و معماری لایه‌های آن به شکل معمولی عمل می‌کند.

   ۳. کاربردها:

   • HART: اصلی‌ترین کاربرد پروتکل HART در دستگاه‌های ابزار دقیق است که در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع غذایی و دیگر صنایع استفاده می‌شوند. HART برای کنترل، نظارت و تنظیم دستگاه‌های ابزار دقیق استفاده می‌شود.
   • MODBUS: پروتکل MODBUS نیز در کنار استفاده در دستگاه‌های ابزار دقیق، در سیستم‌های کنترل صنعتی و اتوماسیون نیز کاربرد دارد. این پروتکل برای انتقال داده‌های کنترلی و مانیتورینگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

   ۴. پراکندگی و استفاده:

   • HART: پروتکل HART به خصوص در دستگاه‌های ابزار دقیقی که قابلیت ارتباط با استفاده از کانال آنالوگ را دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
   • MODBUS: این پروتکل به طور گسترده‌تر در سیستم‌های کنترل صنعتی و اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما نیازمند تجهیزات و سخت‌افزارهای متنوعتری نسبت به HART است.

   در نهایت، هر دو پروتکل HART و MODBUS از نظر استفاده و کاربردهایشان در صنایع مختلف اهمیت دارند، اما باید توجه داشت که هر کدام دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند.

   

در کل، پروتکل HART با ترکیب ارتباط آنالوگ و دیجیتال و قابلیت ارتباط دوطرفه، به دستگاه‌های ابزار دقیق امکاناتی گسترده برای ارسال و دریافت اطلاعات در فرآیندهای صنعتی را فراهم می‌کند، و این امر برای کنترل، نظارت، و مدیریت بهتر فرآیندها بسیار مفید است.

کلمه “hart” در اینجا به پروتکل ارتباطی یا دستگاه‌های ابزار دقیق اشاره دارد. HART به معنی “صحبت کردن با تکنولوژی همراه با هم” است و یک استاندارد ارتباطی در صنعت برای دستگاه‌های ابزار دقیق مانند ترانسمیترها، سنسورها و ترموکوپل‌ها است. این پروتکل به دستگاه‌های دیجیتال و آنالوگ اجازه می‌دهد تا اطلاعاتی از قبیل داده‌های فرآیند، تنظیمات دستگاه و وضعیت آن را به یک سیستم کنترلی یا دیگر دستگاه‌ها منتقل کنند. HART معمولاً از طریق کابل‌های سیم‌کشی کلاسیک (4-20 میلی آمپر) ارتباط برقرار می‌کند و در عین حال قابلیت ارسال داده‌های دیجیتال را دارد. این پروتکل به عنوان یک استاندارد صنعتی برای اتصال دستگاه‌های ابزار دقیق با انواع سیستم‌های کنترل و مانیتورینگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.