图1 利用这种新型HART 回路转换器可以（比单纯的供电设备）获得更多的信息

新型HART回路转换器能够把三组数字式HART变量转换为4~20mA的模拟电流信号，并把它们提供给主控系统使用。利用这一解决方案，不仅可以把检测数据传送给控制系统，而且可以有目的地把实时的温度、压力测量数据传送给主控系统，且不增加其他的费用。

现场总线仪器设备与流程设备主控系统之间的双向通信已经成为现代HART通信技术中的标准组成部分。智能化现场总线仪器设备潜力的最大挖掘和使用已经使得数字式的现场总线基础平台不再是流程数据读取必不可少的一部分。另外，大多数的执行器和传感器都具有HART技术的能力，流程工艺的一些变量，例如流量、液位、温度、压力或者酸碱度（pH值）等也都能够检测。HART技术协议的这一优点保障了从流程设备的驱动运行到故障的诊断分析都能达到很高的灵活性。这样，传统的4~20mA模拟式双线通信技术就可以继续在流程工业领域中使用了，从而避免产生高额的费用。

HART是一种主控制和从控制之间的通信技术协议，最多允许两个主、从设备。这两个主设备可以是主控工作站，例如PLC可编程序控制器，而从设备可以是手持式的移动通信设备。这些从设备可以按照工作情况的需要临时加入到通信系统之中，且不会对现场总线仪器设备和主设备之间的通信造成影响。双向通信中有两种模式，大多数情况下使用的是命令和应答模式，在这种模式中，现场总线仪器设备检测到的数据或者仪器设备工作状况的数据可以被询问。在突发模式中，现场总线的仪器设备在没有得到询问的情况下就主动地按每秒钟三次、四次的频率把检测到的当前数据发送出去，从而提高了采样率，但只对那些点对点的通信有意义。在检测回路中（包括具有HART总线能力）的现场总线仪器设备，在传统双线连接技术的帮助下经4~20mA的模拟信号接口连接在一起。HART通信技术协议也可以用于这样的连接方式。

图2 作为单纯的供电设备

提高了生产过程的可靠性

位于德国曼海姆市的Pepperl+Fuchs公司为高效的HART基础平台提供了不同的元器件，提供成套的HART平台解决方案。例如：单一回路用的仪器设备，可用于多达7936个现场总线仪器设备的多用转换器等。

在单一回路的HART系列产品中，Pepperl+Fuchs公司最新推出了HART回路转换器（KFD2-HLC-Ex1.D）。

它能把数字式的HART信号转换成4~20mA的模拟电流信号。同时它能够采集三组数字式变量，并把它们转换后发送给主控系统，例如发送给PLC。利用这种仪器除了可以传送检测结果以外，还可以把流程生产过程的数据（例如压力和温度）采集起来，传送出去。

安装使用具有这种功能的HART技术现场总线仪器设备无论是在生产流程的控制还是在生产流程的监控中都无需附加通信电缆，无需对现有基础平台做任何改动。在需要的时候，HART回路转换器还可以编写程序进行控制，把一个数字式信号进行信号分解处理，经三个模拟通道输出，供不同的系统使用。另外，它还可以通过有选择的继电器实现阀值限制电路。这种HART回路转换器即可作为变送器供电模块使用，也可作为被动式模块对现有的现场总线回路给予补充。

HART回路转换器给出的只有HART信号，处理的不是模拟电流信号。当HART回路转换器识别到一个新的HART现场总线仪器设备时， HART指令将其设置为突发模式，能够自动地按每秒钟3~4个信号的频次传送由当前检测值转换的模拟信号或者数字信号。由于输入信号的安全保障，因此无需附加特殊的安全防爆保护措施。

图3 作为现有设备的补充

实时的腐蚀监控

把新型HART回路转换器与在线腐蚀监控器结合起来使用，可以用于新的流程工艺领域。CorrTran MV是Pepperl+Fuchs公司第一代双线4~20mA的HART协议，同时它是能够对一般的和局部的腐蚀（点蚀）进行监控的转换器。在流程工业领域中，腐蚀可能会带来巨大的损失。例如蒸汽发生器，它所使用的净化水不仅腐蚀蒸汽发生器和蒸汽系统，而且还可能带来泄漏，把不希望有的化学成分带入了生产流程中，进而增加了流程设备腐蚀的可能性。CorrTran MV可以发现火力发电厂或者冷却循环系统腐蚀的状况并对此做出提示，防止出现大的损失。腐蚀分析系统已经试验成功并应用到实际的流程设备之中，实现了腐蚀的实时监控。这使得流程设备的用户能够得到比眼睛观察更好的预防效果。

CorrTran MV的核心部件是现代化算法语言和常规腐蚀率、局部点蚀的数据分析，这些核心部件的技术都申请了专利保护。常规腐蚀率由线性比例电阻来测定，除此以外，腐蚀传感器还在检测循环中发出电化学的干扰检测，能够检测到局部点蚀状况。每一个检测循环结束时，都对腐蚀率和点蚀值进行计算，并转换成4~20mA的模拟信号经HART输出。HART回路转换器扩大了HART变量可用的模拟信息范围。

图4 模拟信号和数字信号的同步传送

小结

流程设备的用户利用新的HART回路转换器能够充分挖掘新的或已经安装使用的HART仪器设备的潜力。这不仅挖掘了测量的潜力，例如质量流量、温度和压力，而且提高了定位检测仪器或者CorrTran MV的检测能力。这样，就会有比原来更多的检测数据或者故障诊断信息可供流程设备的用户使用，无需增加附加费用和成本。