HART(Highway Addressable Remote Transducer) 통신 프로토콜

  HART(Highway Addressable Remote Transducer) 프로토콜은 아날로그와 디지털 신호를 동시에 사용하는 하이브리드 통신 프로토콜로, 산업 제어 시스템에서 많이 사용됩니다.

  주로 4-20mA 아날로그 전류 루프를 통해 데이터를 전송하면서, 디지털 정보를 추가로 송수신할 수 있는 기능을 제공합니다.

  오늘은 HART 프로토콜의 작동 방식과 주요 장점, 그리고 다양한 응용 사례를 알아보겠습니다.

HART(Highway Addressable Remote Transducer) 통신 프로토콜

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HART의 작동 원리

  HART는 아날로그 신호(4-20mA)와 디지털 통신을 병행하는 방식으로 데이터를 주고받습니다.

  주파수 편이 변조(Frequency Shift Keying, FSK) 기술을 사용하여 아날로그 신호 위에 디지털 정보를 중첩시키는 방식으로 작동합니다.

  이렇게 두 가지 채널을 통해, 아날로그 값은 장비 상태와 같은 기본 정보를 전달하고, 디지털 신호는 추가적인 장비 진단 및 설정 정보를 제공합니다.

 

디지털 통신의 주요 특징

• 양방향 통신 : HART는 장비와 호스트 간의 실시간 양방향 통신을 지원하여 제어와 진단 기능을 동시에 수행할 수 있습니다.
• 네트워크 구성 : HART는 포인트 투 포인트 및 멀티드롭 모드로 운영할 수 있어, 하나의 루프에서 다수의 장비를 연결하여 제어할 수 있습니다.

 

HART의 주요 장점

  HART 프로토콜은 기존의 4-20mA 아날로그 시스템과의 호환성을 유지하면서도, 디지털 통신을 추가함으로써 여러 가지 이점을 제공합니다.

• 기존 인프라와 호환성 : HART는 기존 아날로그 시스템을 수정 없이 업그레이드할 수 있어, 많은 산업 현장에서 비용을 절감할 수 있습니다.
• 추가 정보 제공 : HART 장비는 프로세스 변수 외에도 장비 상태, 진단 경고 등의 디지털 정보를 제공하여, 시스템의 상태를 더 정확히 파악할 수 있습니다​.
• 무선 통신 : WirelessHART는 케이블 없이 디지털 데이터를 송수신할 수 있어, 추가 측정 포인트 설치가 간편하고 비용 절감 효과도 뛰어납니다.

 

응용 사례

  HART 프로토콜은 다양한 산업 제어 및 프로세스 관리에서 사용됩니다.

• 프로세스 제어 : 화학, 오일 및 가스, 수처리 플랜트 등에서 프로세스 변수를 모니터링하고 제어하는 데 널리 사용됩니다.
• 예측 유지보수 : HART의 디지털 데이터를 활용해 장비의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 문제 발생 전에 유지보수를 수행할 수 있습니다.
• 스마트 팩토리 : 디지털 통신을 통해 공장 내 여러 장비 간의 연결을 강화하여, 스마트 팩토리 구축에 기여하고 있습니다.

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  HART는 아날로그와 디지털 통신의 장점을 결합한 프로토콜로, 기존 시스템과의 호환성을 유지하면서도 더 많은 정보를 제공하여, 제어 시스템의 성능과 효율성을 향상시킵니다.

  특히 무선 기술과 결합해 비용 절감과 운영 효율성을 높일 수 있어, 앞으로 산업 자동화에서도 중요한 역할을 할 것입니다.

 

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