HART (highway adressable remote transducer )

HART ist ein Feldbus und eine Kommunikationsschnittstelle, die in der Automatisierungstechnik für die Anbindung von Feldgeräten und Sensoren an die Leitstelle eingesetzt wird. Es handelt sich um die analoge Stromschnittstelle, die mit 4 mA bis 20 mA arbeitet und über die die Messwerte und Steuersignale von und zu den Feldgeräten bidirektional übertragen werden.

An den 2-adrigen HART-Feldbus können bis zu 16 Geräte betrieben werden. Die Datenrate ist sehr gering und liegt bei 2 Messwerten pro Sekunde. Für die Übertragung von Daten werden dem Messwerte mittels Frequenzumtastung (FSK) die beiden Bitwerte "0" und "1" aufmoduliert. Bei "0" ist die Tastfrequenz 1,2 kHz, bei "1" 2,2 kHz. Durch dieses Verfahren können weitere Daten ohne Beeinträchtigung der Messwerte übertragen werden. Bei diesen Daten kann es sich um Steuersignale, Sensorinformationen, Prozessvariable, Statusinformationen oder Daten für die Parametrisierung handeln.

Neben dem leitungsgebundenen HART-Feldbus gibt es noch das Wireless-HART, das anstelle der Leitungen mit Funkstrecken und Frequenzsprungverfahren arbeitet und zwar im ISM-Band bei 2,4 GHz. Wireless-HART ist ein vermaschtes Funknetz, bei dem jeder Sensor als Sender und Empfänger arbeitet, Signale empfangen, routen und senden kann. Der Vorteil dieser vermaschten Technik liegt darin, dass auch Sensoren ohne direkte Funkverbindung untereinander und über andere Sensoren und Feldgeräte miteinander kommunizieren können.

Neben dem leitungsgebundenen HART-Feldbus gibt es noch das Wireless-HART, das anstelle der Leitungen mit Funkstrecken und Frequenzsprungverfahren arbeitet und zwar im ISM-Band bei 2,4 GHz. Wireless-HART ist ein vermaschtes Funknetz, bei dem jeder Sensor als Sender und Empfänger arbeitet, Signale empfangen, routen und senden kann. Der Vorteil dieser vermaschten Technik liegt darin, dass auch Sensoren ohne direkte Funkverbindung untereinander und über andere Sensoren und Feldgeräte miteinander kommunizieren können.

Ein entscheidender Aspekt von Wireless-HART ist die Zuverlässigkeit mit der Prozessvariable und Stellinformationen bereitgestellt werden. Für die Überwachung und Verteilung der Aufgaben sorgt ein Netzwerk-Manager. Dieser plant auch das Zeitverhalten des gesamten Netzwerks, das mittels TDMA-Verfahren realisiert wird. Dabei wird jedem Sensor einen festen Zeitschlitz zugeteilt.

Wireless-HART arbeitet mit dem in IEEE 802.15.4 standardisierten Protokoll für die Bitübertragungsschicht und der Sicherungsschicht, das vermaschte Funknetzwerke unterstützt. Diese Technik ist auch bekannt als ZigBee. Dabei ermittelt jeder Netzknoten über die Feldstärke den Nachbarknoten und synchronisiert sich selbst.