¿Qué es el protocolo HART?

HART es un protocolo de comunicación abierto usado comúnmente en sistemas de control industriales para la configuración remota y supervisión de datos. Su nombre proviene del acrónimo en inglés Highway Addressable Remote Transducer.

HART es el estándar global para el envío y recibo de información a través de los bucles de corriente analógica 4-20 mA implantados en la mayoría de los instrumentos de campo. Esta tecnología permite comunicar tanto los datos de configuración y parámetros, como las medidas de proceso a través de dicho lazo de corriente 4-20 mA. La información de control del instrumento se modula digitalmente sobre el lazo de corriente y, por tanto, no hay interferencias entre ellas (FieldComm Group, s.f.).

PACTWare

PACTware es una aplicación software libre ideada para ser utilizada independientemente del fabricante y del bus de campo para una fácil operación de dispositivos de automatización. Se puede utilizar indistintamente para configurar, operar y diagnosticar todos los dispositivos de una planta. El software está disponible gratuitamente para el usuario y es la aplicación de marco FDT (Field Device Tool) más utilizada.

Fundado en 2001, el PACTware Consortium e.V. coordina nuevos y futuros desarrollos para el software PACTware. La asociación coordina a empresas con una variedad de conjuntos y de habilidades. La cooperación entre proveedores da como resultado un alto nivel de calidad y contribuye a la amplia aceptación del software por parte de los usuarios. El PACTware Consortium e.V. garantiza que el software PACTWare se desarrolle continuamente y esté abierto a nuevos estándares.

PACTWare utiliza un concepto de funcionamiento e interfaz uniforme para todos los dispositivos de campo. Esto significa que el usuario tiene una herramienta simple y reconocible para configurar una amplia gama de componentes de campo, dependiendo del fabricante. Esto minimiza la cantidad de trabajo involucrado, garantiza la seguridad de la aplicación y reduce los requisitos de capacitación.

Uso de PACTWare

Para usar esta herramienta software será necesario descargarla. Desde la página web oficial de PACTWare, hay varios enlaces de descarga en función de la marca de los dispositivos a configurar. En este caso, utilizaremos dispositivos de la compañía Vega (Vega, s.f.)

Se elige esta empresa ya que el caso de uso en el que se utilizó esta herramienta era para el recalibrado y obtención de datos de sensores de nivel en sólidos dentro de unos silos metálicos. Por tanto, la estructura de red, datalogger y sensores estaba ya previamente creada, seguramente con esta herramienta, aunque no se dispone información al respecto.

Tras la descarga e instalación de PACTWare y los plugg-ins de Vega, abriremos el programa desde el acceso directo que se genera automáticamente en el escritorio: PactWare 5.0.

En la ventana de inicio, crearemos un nuevo proyecto y dejaremos marcada la opción “Carga automática de datos del dispositivo” y “Limitar búsqueda de red”. Si el PC desde el que estamos trabajando está en la misma red en la que se encuentra el datalogger de Vega, PACTWare será capaz de detectarlo e identificar la red en la que están el resto de sensores.

En este ejemplo, existe una red HART en la que están dispuestos siete sensores en siete silos diferentes, todos conectados en serie junto con el datalogger:

Ahora hay que ir estableciendo la comunicación con los dispositivos que hay en la LAN, incluida la propia LAN. Para ello, hay dos opciones: click derecho en cada dispositivo y elegir “Establecer la comunicación” o hacer doble click en el icono que hay marcado en la siguiente captura:

Una vez establecida la comunicación, para editar en línea los parámetros de cada dispositivo habrá que hacer click derecho en el dispositivo que se elija y elegir la opción “Parametraje en línea”. Escojamos el sensor del Silo 1, por ejemplo:

En este ejemplo, el parametraje se hace offline, puesto que los dispositivos están en una red diferente a la del PC desde el que escribo este blog, pero las ventanas y los campos de configuración son los mismos.

En esta primera ventana, Puesta en marcha, se puede configurar el nombre del dispositivo, la unidad de distancia de medida y la unidad de temperatura del equipo.

En la ventana Longitud sonda, como su nombre indica, se puede determinar la longitud de la sonda; bien de forma manual o bien de forma automática, aunque para esta segunda opción el silo debe estar completamente vacío y que no haya material en contacto con la varilla.

En “Aplicación”, se puede configurar la utilidad que tendrá este sensor: si es para sólidos a granel o líquidos, el tipo de silo y el producto almacenado en dicho silo.

En “Ajuste de nivel” se puede ajustar la distancia a la que el silo está al 100% y al 0% de su capacidad.

En “Linealización” se permite la linealización de silos que tengan formas diferentes a cilindros perfectos. Para la linealización de estos contenedores, se podrá abrir el asistente de linealización para introducir una tabla que relacione altura de llenado (mm) y volumen ocupado (m^3).

Dentro de “Ajustes adicionales”, en “Escala de nivel”, se puede elegir a qué magnitud de escala se transforman las unidades medidas. En este caso, se trata de una transformación a Volumen, en m^3.

Por último, hay otras dos ventanas para configurar las variables que se transmitirán a través del protocolo HART. Se trata de cuatro variables identificadas como PV (Primary Value), SV (Secondary Value), TV (Tertiary Value) y QV (Quaternary Value). Todas estas variables de cada dispositivo se transmiten a través de este protocolo. En la ventana “Ajuste PV” se puede configurar cuál será el PV que se mande del dispositivo en configuración, mientras que en “Variables HART” se pueden configurar el resto de variables.

Referencias

FieldComm Group. (s.f.). HART – Digital Transformation For Analog Instruments. Obtenido de https://www.fieldcommgroup.org/technologies/hart

PACTware. (s.f.). Welcome to PACTWare. Obtenido de https://pactware.com/

Vega. (s.f.). Colección DTM y PACTware. Obtenido de https://www.vega.com/es-es/productos/catalogo-de-productos/acondicionadores-de-senal/software/coleccion-dtm-y-pactware