HART

```wiki

HART: بروتوكول الاتصال الصناعي المتقدم

HART (Highway Addressable Remote Transducer) هو بروتوكول اتصالات صناعي هجين يستخدم على نطاق واسع في مجالات التحكم الآلي، وأتمتة العمليات، والمراقبة الصناعية. يجمع HART بين إشارات التيار التناظرية التقليدية (4-20 مللي أمبير) والاتصالات الرقمية، مما يوفر حلاً مرنًا وموثوقًا لنقل البيانات والمعلومات من وإلى أجهزة الاستشعار والمحركات والوحدات الطرفية الأخرى في بيئة صناعية. يهدف هذا المقال إلى تقديم شرح مفصل لبروتوكول HART للمبتدئين، مع تغطية تاريخه، ومكوناته، وكيفية عمله، ومزاياه وعيوبه، وتطبيقاته، ومستقبله.

تاريخ HART

بدأ تطوير بروتوكول HART في السبعينيات من القرن الماضي كاستجابة للحاجة إلى طريقة لدمج الذكاء في أجهزة الاستشعار الحقلية. في ذلك الوقت، كانت معظم أجهزة الاستشعار عبارة عن أجهزة بسيطة ترسل إشارة تناظرية (4-20 مللي أمبير) تمثل قيمة العملية التي تقيسها (مثل درجة الحرارة، والضغط، والتدفق). لم يكن من الممكن الحصول على معلومات إضافية من هذه الأجهزة، مثل معلومات المعايرة، أو التشخيص، أو حالة الجهاز.

في عام 1980، تم إصدار الإصدار الأول من بروتوكول HART، والذي سمح بنقل البيانات الرقمية فوق نفس الأسلاك المستخدمة للإشارة التناظرية. منذ ذلك الحين، خضع بروتوكول HART للعديد من التحديثات والتحسينات، وأصبح الآن معيارًا صناعيًا معترفًا به على نطاق واسع.

مكونات نظام HART

يتكون نظام HART النموذجي من المكونات التالية:

أجهزة HART (HART Devices): وهي الأجهزة الذكية في الحقل، مثل أجهزة الاستشعار، والمحركات، والصمامات، التي تدعم بروتوكول HART.
وحدات التحكم الرئيسية (Master Stations): وهي الوحدات التي تتحكم في نظام HART، مثل أنظمة التحكم الموزعة (DCS)، ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، وأجهزة الكمبيوتر التي تعمل ببرامج HART.
محولات HART (HART Modems): وهي الأجهزة التي تسمح لوحدات التحكم الرئيسية بالاتصال بأجهزة HART.
كابلات HART (HART Cables): عادةً ما تكون كابلات مزدوجة ملتفة تستخدم لنقل الإشارة التناظرية والإشارة الرقمية HART.

كيفية عمل HART

يعمل بروتوكول HART باستخدام تقنية تسمى Frequency Shift Keying (FSK)، وهي تقنية تعديل رقمية تقوم بتشفير البيانات الرقمية عن طريق تغيير تردد الإشارة التناظرية. يتم استخدام ترددات مختلفة لتمثيل البتات "0" و "1".

الإشارة التناظرية (4-20 مللي أمبير): تحمل الإشارة التناظرية قيمة العملية التي يقيسها جهاز الاستشعار. تستخدم هذه الإشارة للتحكم في العملية أو عرضها.
الإشارة الرقمية (FSK): تحمل الإشارة الرقمية معلومات إضافية حول جهاز الاستشعار، مثل معلومات المعايرة، والتشخيص، وحالة الجهاز. لا تتداخل هذه الإشارة مع الإشارة التناظرية.

يمكن لوحدات التحكم الرئيسية قراءة البيانات الرقمية من أجهزة HART باستخدام محولات HART. يمكن لوحدات التحكم الرئيسية أيضًا كتابة البيانات إلى أجهزة HART، مثل أوامر المعايرة أو تغيير إعدادات الجهاز.

أوضاع التشغيل في HART

يدعم بروتوكول HART أوضاع تشغيل مختلفة، بما في ذلك:

نقطة إلى نقطة (Point-to-Point): في هذا الوضع، يتصل جهاز HART بوحدة تحكم رئيسية واحدة.
متعدد النقاط (Multi-Drop): في هذا الوضع، يمكن توصيل عدة أجهزة HART بوحدة تحكم رئيسية واحدة عبر زوج واحد من الأسلاك. يتم تحديد كل جهاز HART بعنوان فريد.
الوضع الممزوج (Burst Mode): في هذا الوضع، يقوم جهاز HART بإرسال رسالة رقمية قصيرة بشكل دوري تحتوي على معلومات حول قيمة العملية وحالة الجهاز.

مزايا HART

يوفر بروتوكول HART العديد من المزايا مقارنة بالبروتوكولات الأخرى، بما في ذلك:

التوافق مع البنية التحتية الحالية: يمكن دمج HART بسهولة في البنية التحتية التناظرية الحالية دون الحاجة إلى استبدال الأسلاك أو الأجهزة.
تحسين الدقة والموثوقية: يوفر HART معلومات إضافية حول أجهزة الاستشعار، مما يسمح بتحسين الدقة والموثوقية.
تقليل تكاليف الصيانة: يمكن استخدام HART لتشخيص المشاكل في أجهزة الاستشعار عن بُعد، مما يقلل من تكاليف الصيانة.
تحسين إدارة الأصول: يمكن استخدام HART لتتبع أصول الأجهزة وإدارتها بشكل فعال.
المرونة: يدعم HART مجموعة متنوعة من التطبيقات وأنواع الأجهزة.

عيوب HART

على الرغم من مزاياه العديدة، إلا أن HART له بعض العيوب، بما في ذلك:

السرعة المنخفضة: تعتبر سرعة نقل البيانات في HART منخفضة نسبيًا مقارنة بالبروتوكولات الأخرى.
المسافة المحدودة: تقتصر المسافة بين أجهزة HART ووحدات التحكم الرئيسية على حوالي 1500 متر.
التكلفة: يمكن أن تكون أجهزة HART أكثر تكلفة من الأجهزة التناظرية التقليدية.

تطبيقات HART

يستخدم بروتوكول HART في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية، بما في ذلك:

صناعة النفط والغاز: مراقبة والتحكم في العمليات في حقول النفط والغاز، ومصافي النفط، ومحطات الغاز.
صناعة الكيماويات: مراقبة والتحكم في العمليات في المصانع الكيميائية.
صناعة الأدوية: مراقبة والتحكم في العمليات في المصانع الدوائية.
صناعة الأغذية والمشروبات: مراقبة والتحكم في العمليات في مصانع الأغذية والمشروبات.
معالجة المياه والصرف الصحي: مراقبة والتحكم في العمليات في محطات معالجة المياه والصرف الصحي.
أنظمة إدارة المباني (BMS): مراقبة والتحكم في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) والإضاءة والأمن.

مستقبل HART

يستمر بروتوكول HART في التطور والتكيف مع الاحتياجات المتغيرة للصناعة. أحد الاتجاهات الرئيسية في تطوير HART هو التكامل مع بروتوكولات الاتصال الأخرى، مثل WirelessHART، وهي نسخة لاسلكية من HART تستخدم شبكات Mesh لنقل البيانات. يعتبر WirelessHART حلاً مثاليًا للتطبيقات التي يصعب فيها تركيب الكابلات، أو عندما يكون من الضروري مراقبة الأجهزة في مواقع بعيدة.

بالإضافة إلى ذلك، هناك جهود لتطوير HART 7، وهو الإصدار الأحدث من بروتوكول HART الذي يوفر ميزات جديدة، مثل دعم الأمان المحسن، والتشخيص المتقدم، والتكامل مع أنظمة إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT).

HART والخيارات الثنائية: نظرة عامة

على الرغم من أن HART ليس بروتوكولًا مرتبطًا بشكل مباشر بالخيارات الثنائية، إلا أن فهمه يمكن أن يكون مفيدًا للمتداولين الذين يتعاملون مع البيانات الصناعية. يمكن استخدام البيانات التي تم جمعها عبر HART في تطوير استراتيجيات التداول الآلية للخيارات الثنائية. على سبيل المثال، يمكن استخدام بيانات الضغط ودرجة الحرارة من جهاز استشعار HART في مصنع كيميائي للتنبؤ بتحركات أسعار المواد الكيميائية، وبالتالي اتخاذ قرارات تداول مستنيرة.

تحليل حجم التداول باستخدام البيانات من أجهزة HART يمكن أن يوفر رؤى حول النشاط الصناعي.
المؤشرات الفنية مثل المتوسطات المتحركة و مؤشر القوة النسبية (RSI) يمكن تطبيقها على البيانات المستمدة من HART.
الاتجاهات في البيانات الصناعية يمكن أن تشير إلى فرص تداول مستقبلية.
استراتيجيات التداول مثل تداول الاختراق وتداول الانعكاس يمكن استخدامها بناءً على البيانات من أجهزة HART.
استراتيجية مارتينجال و استراتيجية فيبوناتشي يمكن تعديلها لاستخدام البيانات الصناعية.
استراتيجية بولينجر باندز يمكن تطبيقها على البيانات الصناعية لتحديد التقلبات.
استراتيجية متوسط الحركة المتقاطعة يمكن استخدامها لتحديد اتجاهات السوق بناءً على البيانات الصناعية.
استراتيجية Ichimoku Kinko Hyo يمكن تطبيقها على البيانات الصناعية لتحليل الدعم والمقاومة.
استراتيجية Elliott Wave يمكن تعديلها لتحليل الدورات في البيانات الصناعية.
تداول الأخبار مع البيانات الصناعية في الوقت الفعلي.
تداول النطاق باستخدام البيانات من أجهزة HART.
تداول السكالبينج باستخدام البيانات الصناعية عالية التردد.
تداول التدفق مع بيانات التدفق من أجهزة HART.
تداول الضغط مع بيانات الضغط من أجهزة HART.
تداول درجة الحرارة مع بيانات درجة الحرارة من أجهزة HART.
تداول المستوى مع بيانات المستوى من أجهزة HART.
تداول التركيز مع بيانات التركيز من أجهزة HART.
تداول الأس الهيدروجيني (pH) مع بيانات الأس الهيدروجيني من أجهزة HART.
تداول اللزوجة مع بيانات اللزوجة من أجهزة HART.
تداول التوصيل الكهربائي مع بيانات التوصيل الكهربائي من أجهزة HART.
تحليل المخاطر باستخدام البيانات من أجهزة HART.
إدارة المحافظ بناءً على البيانات الصناعية.
التحليل الأساسي للشركات الصناعية باستخدام بيانات HART.

الخلاصة

ابدأ التداول الآن

سجّل في IQ Option (الحد الأدنى للإيداع 10 دولار) افتح حساباً في Pocket Option (الحد الأدنى للإيداع 5 دولار)

انضم إلى مجتمعنا

اشترك في قناة Telegram الخاصة بنا @strategybin لتصلك: ✓ إشارات تداول يومية ✓ تحليلات استراتيجية حصرية ✓ تنبيهات اتجاهات السوق ✓ مواد تعليمية للمبتدئين