过程校准是如何随着数字化而发展的

工业4.0正在推动工厂自动化水平的不断提高，实现工业4.0原则的关键是广泛使用传感器，以帮助微调性能和检测潜在问题。围绕高速公路可寻址远程传感器(HART)协议建立的生态系统正在发展，以支持这一趋势。HART协议支持了自动化过程传感器的使用。

传统上，HART通过点对点两线连接将数据传送到可编程逻辑控制器(plc)和监控系统。如果安装需要许多传感器和过程变送器，点对点布线就变得越来越困难。HART接口的改变使得使用多点总线部署传感器成为可能，以简化布线，并允许沿着电缆运行从传感器阵列获取读数。然而，由于该总线版本使用相同的核心协议，数据传输相对较慢。

许多用户会发现，转向利用数字网络进步的新技术——WirelessHART和HART-IP——会更有优势。WirelessHART使用Wi-Fi和蓝牙使用的相同的无许可证2.4 GHz频谱，但使用的是为支持工业通信而开发的协议。时间同步网格协议(TSMP)通过允许传感器在不需要通信时关闭来支持非常低的功耗操作。它的网状设计也允许数据包从一个无线节点跳到另一个，这种方法有助于扩大网络的最大范围。这在覆盖广泛区域和固定电缆不实用的系统中可能是至关重要的。

HART-IP利用行业标准的IP堆栈，使HART消息可以通过多种形式的以太网发送，包括为在危险环境中本质安全操作设计的版本，以及WiFi。IP的使用使得现场总线数据与其他协议一起运行成为可能，从而简化了将plc和传感器集成到一个核心网络上的统一SCADA系统的过程。增加WirelessHART支持将扩展固定网络的范围。

校准是至关重要的

无论底层的通信协议是什么，校准都是系统调试和维护的一个重要方面。传统上，这是一个流程，服务工程师将一个专业的校准器带到发射机。一旦仪器被连接到模拟输入和数据端口上，就会进行校准。仪器可以提供菜单驱动的工作流程，以检查发送器是否正常工作，发送准确的数据，然后记录结果。

采用WirelessHART和HART-IP将改变校验器访问由发射器通过网络发送的数据的方式。为了确保工程师能够看到发送到plc或SCADA系统的相同信息，他们需要进入网络接收这些数据包。在发送器使用WirelessHART报告数据的地方，为校准器提供一个适配器模块可能是有意义的，该模块直接与WirelessHART等协议接口。

或者，用户可以利用IP无处不在的特性，使用网络网关将包转发到手持设备。这种操作模式也将有助于测试每个重新校准的发射机的信息流。网络体系结构的复杂性使得技术人员了解如何发现可能阻碍数据正确接收的问题变得非常重要。网络协议分析仪可以诊断许多网络问题，如电缆断裂和路由器配置错误，为服务工程师和校准设备提供了一个很好的解决方案。

这篇文章最初发表于控制工程的欧洲网站．由Chris Vavra编辑，网页内容经理，控制工程、《媒体,cvavra@cfemedia.com．