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Emerson HART 高性能模拟输入模块
时间: 2025-08-21浏览次数：
Emerson HART 高性能模拟输入模块
Emerson HART 高性能模拟输入模块
模块概述
HART（ Highway Addressable Remote Transducer）高性能模拟输入模块是标准的 Ovation I/O 模块，于 2003 年 3 月 3 日更新至《Ovation I/O 参考手册》第 3 版，应置于第 14 章和第 15 章之间。它提供 8 个 galvanically 隔离的 4-20mA 模拟输入，配备 HART 收发器，每个收发器通过光隔离通信连接到专用 UART，可最大化 HART 通信量。该模块能与 HART 设备通信，支持 “智能” 现场设备，这类设备的模拟 4-20mA 信号、数字通信及有时的电源可在同一对导线上共存。
模块组
电子模块：仅有 5X00106G01 这一组，可连接 8 个电流环路信号，输入范围为 4-20mA。
个性模块：仅有 5X00109G01 这一组，包含一个印刷电路板组件，带有 8 个熔断输入和用户可访问的跳线，可逐个配置通道为现场供电或本地供电的变送器。
电源供应
逻辑电路由标准 +24V Ovation 主电源供电。
现场电路由 +24V 辅助电源供电，包括所有 4-20mA 环路电源、A/D 转换及其余输出通道组件，可为标准 +24V Ovation 辅助电源或用户提供的外部电源。
建议使用 Ovation 机柜的辅助 +24V DC 电源，若使用外部辅助电源，其噪声应≤1.2Vrms。
所有使用辅助电源的模块（包括 HART 模块）必须使用屏蔽 I/O 电缆，以抑制耦合噪声和瞬变。
技术规格
通道数量：8 个
输入范围：2.5 至 25mA，带欠量程和过量程检查
A/D 分辨率：14 位
参考精度（@25°C）：±0.1% 满量程值（20mA），置信度 99.7%
全工作温度范围精度：±0.24% 满量程值（20mA）
采样率（每秒）：配置为 60Hz 抑制时 20 次；配置为 50Hz 抑制时 25 次
介电隔离 通道间：1000VAC/VDC，持续 1 分钟；通道与逻辑间：1000VAC/VDC，持续 1 分钟
工作温度范围：0°C 至 60°C（32°F 至 140°F）
湿度（非冷凝）：0% 至 95%
模块功耗 主电源：典型 4.1W，最大 4.5W；辅助电源：典型 3.84W（20mA×8 环路 ×24V）；模块 dissipation：典型 5.06W（Emod + Pmod）
输入阻抗：300 欧姆
共模抑制比：直流或标称（50/60Hz）线路频率 ±1/2% 及谐波时 120dB；标称线路频率 ±5% 及谐波时典型 100dB
个性模块与接线信息
个性模块：每个通道有 1/20A 保险丝用于环路保护，每个通道有一对用户可访问的跳线，可按通道配置为本地供电或现场供电的变送器，保险丝和跳线可从模块顶部访问。
接线信息：个性模块侧面有简化接线图标签，指示现场接线与基座单元端子块的连接方式，每个通道有两种接线配置（取决于为本地或现场供电的变送器配置），并对相关缩写进行了定义。
寄存器映射与功能
模块有 16 个直接寄存器，包括间接内存索引、模拟输入通道数据、校准寄存器、通道错误位、模块配置 / 状态寄存器、HART 使能寄存器等。其中，模块状态寄存器 #13（十六进制 D）可通过操作员站的点信息窗口读取，字地址 #12（十六进制 C）用于报告 8 个输入通道的错误。
诊断 LED
P（绿色）：电源正常 LED，+5V 电源正常时点亮。
C（绿色）：通信正常 LED，控制器与模块通信时点亮。
I（红色）：内部错误 LED，模块内部出现任何错误（除外部辅助电源丢失外）时点亮，可能原因包括控制器设置模块的强制错误位、与控制器通信丢失等。
1-8（绿色）：八个通道 LED，在模块启动期间指示固件状态，正常运行期间指示 HART 通信活动和模拟输入健康状况。
其他
现场布线电缆要求可参考 HART FSK 物理层规范（HFC_SPEC-54）。
点数据寄存器位于 2-9 位置，分别对应模拟输入点 1-8。
HAI、HAO 和 IAH 模块能够从现场设备检索额外变量，称为 “多变量”，包括 PV（主要变量）、SV（次要变量）、TV（第三变量）和 QV（季度变量）。
