كيفية اختيار بروتوكول HART، أو Modbus، أو نظام RS485 ثنائي الأسلاك؟

تلعب بروتوكولات الاتصال الرقمي دورًا هامًا في الأتمتة الصناعية.

تُعد بروتوكولات HART و Modbus و RS485 و 2-wire جميعها بروتوكولات اتصال رقمية وتسلسلية شائعة الاستخدام.

بروتوكول HART هو بروتوكول اتصال رقمي، يعتمد على معيار Bell202 لإشارة إزاحة التردد FSK، حيث يتم دمج إشارة تناظرية منخفضة التردد (4-20 مللي أمبير) مع إشارة صوتية رقمية بسعة 0.5 مللي أمبير للاتصال الرقمي ثنائي الاتجاه. يُستخدم بروتوكول HART عادةً لـ مقياس مستوى السائل المغناطيسي تُستخدم عدادات التدفق ومقاييس الحرارة وغيرها من الأدوات على نطاق واسع.

Modbus هو بروتوكول اتصال يعتمد على بنية السيد والتابع، ويستخدم معيار الاتصال التسلسلي RS-485 ويدعم مجموعة متنوعة من طرق الإرسال، بما في ذلك التسلسلي والإيثرنت واللاسلكي وما إلى ذلك. يستخدم بروتوكول Modbus عادةً في وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) وأنظمة التحكم الموزعة (DCSs) وأنظمة التحكم الأخرى في مجموعة واسعة من التطبيقات.

RS-485 هو معيار للطبقة الفيزيائية يُحدد الفولتية والممانعات وغيرها، ولكنه لا يُقدم تعريفًا لبروتوكول البرمجيات. يسمح RS-485 لأجهزة متعددة بمشاركة نفس الناقل، مما يُتيح استخدامه للتواصل بين أجهزة متعددة. يُعد كل من التوصيل ثنائي الأسلاك والتوصيل رباعي الأسلاك طريقتين لتوصيل RS-485، حيث يقتصر التوصيل رباعي الأسلاك على الاتصال من نقطة إلى نقطة، بينما يُمكن للتوصيل ثنائي الأسلاك ربط ما يصل إلى 32 عقدة على نفس الناقل. يُستخدم كل من RS-485 والتوصيل ثنائي الأسلاك عادةً في أجهزة الاستشعار والمشغلات وغيرها من الأجهزة في نطاق واسع من التطبيقات.

يعتمد اختيار بروتوكول HART أو Modbus أو RS485 أو نظام الأسلاك الثنائية على سيناريوهات التطبيق المحددة. على سبيل المثال، إذا كنت بحاجة إلى دمج إشارة صوتية رقمية بسعة 0.5 مللي أمبير مع إشارة تناظرية بسعة 4-20 مللي أمبير للاتصال الرقمي ثنائي الاتجاه، يمكنك اختيار بروتوكول HART؛ وإذا كنت بحاجة إلى بروتوكول اتصال رئيسي-تابع، يمكنك اختيار Modbus؛ وإذا كنت بحاجة إلى مشاركة نفس الناقل مع أجهزة متعددة، يمكنك اختيار RS-485؛ وإذا كنت بحاجة إلى توصيل ما يصل إلى 32 عقدة على نفس الناقل، يمكنك اختيار نظام الأسلاك الثنائية.