HART to Analog converter configuration

By | 11 Februari 2009

In some cases, we may need to monitor the hart parameter from the HART-enabled instrument such as transmitters and control valve. In this article, I would like to show how to configure Tri-Loop™ HART-to-Analog Signal Converter which is configured as an instrument that monitors control valve travel.

This configuration is done on the workbench (workshop).

In my case, I used the following equipment:

  1. Tri-Loop™ HART-to-Analog Signal Converter
  2. FIELDVUE DVC6010 positioner
  3. Fluke 787 processmeter
  4. Handheld 375 HART communicator
  5. Jofra ASC300 4-20mA Signal source
  6. 24VDC Power Supply
  7. 250/270W resistor
  8. Wires
  9. Screw drivers

Connect all equipment as shown in the figure 1.

Figure 1

Figure 1 Components interconnection

After all instruments are interconnected as figure 1. perform the following steps:

HART TRI-LOOP CONFIGURATION
Online with HART Tri-Loop by HART Comm.

Configure Tri-Loop’s parameters as shown at the following menu from HART COMM.
• Basic Setup
• Configure Channels
• Configure CH1
• Burst Variable QV
• Units %
• LRV 0
• URV 100
• CH1 Enabled YES

Configure Tri-Loop address with “1”
• Device Setup
• Detailed Setup
• HART Output
• Poll Address 1

Perform loop test of CH1 with the following menu from HART Comm.
• Device Setup
• Detailed Setup
• Output Condition
• Loop Test

DVC6010 CONFIGURATION
Online with dvc6010 by HART Comm.

Put DVC6010 into “OUT OF SERVICE” mode
• Setup & Config.
• Detailed Setup
• Instrument Mode
• Out of Service

Enable BURST mode and other parameters
• Setup & Config.
• Detailed Setup
• Burst Mode
• Burst Enabled
• Enable
• Burst Command
• HART Univ. Cmd. 3
• Select Cmd. 3 Press.
• Output A

Change DVC device address to “2” (optional)
Enable BURST mode and other parameters
• Setup & Config.
• Detailed Setup
• General
• Polling Address: 2

Put DVC6010 into “IN SERVICE”
• Setup & Config.
• Detailed Setup
• Instrument Mode
• In Service

FUNCTION TEST
After all parameter both TRI-LOOP and DVC6010 has been properly set, perform function test by

  1. Online with DVC6010 by HART comm
  2. Monitor “travel” percentage parameter at the HART comm..
  3. Move DVC6010 travel sensor
  4. Observe mili ampere output from channel 1 at the mili ampere meter.
  5. The percentage of 4-20mA output from TRI-LOOP should be equal to travel position shown in the HART COMM.

Now you can bring your instrument for installation.

Hope this help, or leave it just a reading material…

20 thoughts on “HART to Analog converter configuration

  1. teknisiinstrument Post author

    Mangga atuh… ditunggu sharing artikelnya Kang Ruhe… biar memperkaya bahan bacaan di tingkat teknisi…

    Reply
  2. Yusrin

    Biasanya setelah kita connect hart triloop ke cable signal positioner kita tidak biasanya hart comm tidak menemukan triloop….hanya positionernya saja…..kenapa ya?
    Bagaimana caranya agar pemasangan triloop baru langsung bisa terbaca oleh hart comm?

    Reply
    1. TeknisiInstrument Post author

      Eh.. kang Yusrin… Kumaha damang Kang?
      Kang, sebelum DVC (positioner) digandeng dengan TriLoop, coba diubah dulu HART addressnya (misalnya 2) dengan cara:
      Enable BURST mode and other parameters
      • Setup & Config.
      • Detailed Setup
      • General
      • Polling Address: 2

      Setelah polling address DVC diubah, coba paralel lagi dengan triloop, dan coba connect hart comm.

      Kemungkinan polling address-nya konflik.

      Salam,
      TeknisiInstrument

      Reply
  3. erfadli

    Salam Kenal,

    Permisi bang/kang, saya butuh bantuan nih…
    Saya mau melakukan penggantian Positioner DVC6010 Fieldvue krn rusak (uncontrol).
    Yg jd masalah control valvenya tidak boleh ditutup (harus shut down dulu). Saat ini valve posisi handjack.

    Apakah ada cara agar sy bisa konfigurasi DVC6010 tanpa terpasang di CV ? Walau tidak akurat tdk apa, yg penting utk sementara valve bisa dicontrol dulu. Kasian operator harus bolak-balik ke lapangan ngatur bukaan CV, he he..

    Terima kasih sebelumnya
    erfadli

    Reply
    1. TeknisiInstrument Post author

      Salam kenal juga Bang Erfadli,

      Menurut saya, kalau untuk konfigurasi mungkin saja dilakukan saat tidak terpasang pada valve. Tapi idealnya, untuk kalibrasi, positioner harus terpasang pada valve, karena positiner harus mendeteksi travel dari control valve itu sendiri, dan parameter-parameter lain yang dibaca oleh positioner untuk menentukan nilai-nilai setting internalnya..

      Selain itu, positiner akan menentukan besarnya tekanan yang harus diberikan kepada aktuator, sesuai dengan spesifikasi actuator itu sendiri, yang ditentukan saat konfigurasi.

      Terus terang, saya belum pernah melakukan kalibrasi positiner yang dilepas dari control valve-nya.

      Dan pada saat penggantian positiner, jika valve-nya fail close (atau ATO), tetap saja valve-nya akan menutup karena “air supply”-nya juga akan dilepas.

      Salam,
      TeknisiInstrument

      Reply
      1. erfadli

        Positioner sdh kami ganti dlm kondisi online kang. Berkat bantuan hand jack, CV tidak menutup saat penggantian dilakukan. Cuma hasil akhirnya ada selisih 7% kang (PIC 32%, opening valve 25%). Krn saat konfigurasi positioner gk terpasang di valve jadinya gk akurat, spt yg akang bilang.

        Walau gk akurat yg penting bisa di kontrol dulu dari control room, ntar saat shut down baru kami kalibrasi/restroke spt rekomendasi akang & manual book, he he…

        Blog-nya bermanfaat bgt kang, bermanfaat buat kami & insya Allah berpahala buat akang empunya blog.. Amiin…

        Sebar trus ilmu kang…

        Salam

        Reply
  4. TeknisiInstrument Post author

    Kang Erfadli,
    saya turut senang kalau penggantian sudah berhasil dilakukan, memang tidak gampang untuk dapat control valve presisi jika tidak dikalibrasi. Tapi untuk kondisi darurat, 7% sudah bagus…

    Alhamdulillah kalau memang blog ini bisa bermanfaat.

    Insya Allah kita saling sharing pengalaman.

    Salam,
    TeknisiInstrument

    Reply
  5. Umar

    Assalamualaikum kang ..

    mau nanya kang, itu resistor 250/270 ohm yg terpasang pada PS gunanya buat apa ya kang??

    Hatur nuhun.

    Reply
    1. TeknisiInstrument Post author

      Wa alaikum salam wrwb.
      Fungsinya sebagai beban pada loop yang memiliki arus 4-20mA. Kalau pada loop yang terintegrasi dengan controller/recorder, controller/recorder itulah yang menjadi beban dari loop. Beberapa komponen instrumentasi memerlukan pembebanan loop agar bisa berfungsi dengan baik dan benar. Bisa mengacu kepada buku panduan (instruction manual book) masing-masing komponen instrumentasi untuk lebih detilnya.

      Salam,
      TeknisiInstrument

      Reply
  6. ghilman

    assalamualaikum wr wb kang,

    saya mau nanya, kenapa hambatan (resistor) yang digunakan untuk peralatan instrument ketika akan dikalibrasi menggunakan 250 ohm ? minta share nya ya kang

    hatur nuhun

    Reply
    1. TeknisiInstrument Post author

      Wa alaikum salam wrwb.
      Pak Ghilman, kebanyakan impedansi peralatan instrumentasi antara 250 ohm s/d 600an ohm. Karena konfigurasi pada gambar di atas tidak melibatkan controller (yang merupakan beban loop), sehingga loop harus memiliki beban dalam hal ini adalah 250 ohm.

      Ada pendapat lain bahwa menggunakan resistor 250 ohm untuk mendapatkan konversi sinyal dalam bentuk tegangan sebesar 1V saat 4mA (250 ohm x 4mA = 1V) dan 5V saat 20mA (250 ohm x 20mA = 5V), dimana kebanyakan peralatan instrumentasi yang menggunakan sinyal tegangan berkisar antara 0-5V.

      Salam,
      TeknisiInstrument

      Reply
  7. Wiwid

    Assalamu’alaikum…

    Salam kenal rekan2 semua, mohon bantuan solusi…

    Bagaimana menghubungkan transimitter yg terintegrasi pada PLC (profibus system), saat kita ingin melakukan pengecekan menggunakan HART 375 tanpa melepas kabel powernya untuk memasang resistor 250 ohm. Karena bos gak mengijinkan area stop niy…..

    Terima kasih…

    Reply
    1. TeknisiInstrument Post author

      Wa ‘alaikum salam wrwb.
      Pak/Bu Wiwid, sayang sekali saya belum punya pengalaman dengan profibus.
      Mungkin teman-teman lain… silakan…
      Salam,
      TeknisiInstrument

      Reply
  8. Franky

    Salam kenal Mas,

    Saya pernah punya pengalaman kerja praktek di pabrik refinery minyak bumi. Saya ingin bertanya, untuk komunikasi field intrument sendiri kenapa masih banyak menggunakan 4-20 mA ya Mas (analog). Sedangkan 4-20 mA seperti kita tahu masih menggunakan konversi manual oleh prosesor di PLC. Logika saya misalnya mereka menggunakan 4-20 Radar transmitter untuk mengukur level minyak di tangki. Untuk konversi ampere ke level kan harus dikonversi dahulu Mas. Jikalau pembacaan arus di plc dengan arus yang dikirim transmitter ada selisih 0,01 mA, pasti ada selisih pembacaan tinggi tangki antara plc dan transmitter. Kenapa tidak menggunakan HART atau Modbus ya Mas? Kan plc bisa langsung menerima data digital. Apakah ada alasan utamanya Mas? Terimakasih

    Reply
    1. teknisiinstrument Post author

      Salam kenal Pak Franky,
      Selama transmitter-nya terkalibrasi dengan baik, maka bacaannya akan sama antara tansmitter dengan DCS.
      Kalau transmitter-nya hanya untu monitoring, menggunakan data HART dari transmitter bisa diaplikasikan. Tapi umumnya, untuk control system, lebih reliable menggunakan sinyal analog, karena lebih real time tanpa delay. Kalau menggunakan data dari sistem HART, karena sistemnya polling data, maka akan ada keterlambatan sinyal dari transmitter ke DCS/PLC/ontroller.

      Oh ya, ada artikel juga mengenai sinyal 4-20mA
      https://www.teknisiinstrument.com/2014/04/13/mengapa-4-20ma/

      Salam,
      TeknisiInstrument

      Reply
      1. Franky

        Saya ingin bertanya lagi Mas,

        Saya pernah 2 kali menerima laporan dari customer terkait transmitter yang rusak. Pertama adalah pressure transmitter Siemens yang mati total. Kemudian saya lakukan looping current dan saat diukur arusnya 3,39 mA. Kemudian saya berikan report ke Siemens dan saat itu Siemens mengatakan bahwa kerusakan ada di display. Kemudian saat display baru datang dan saya pasang ke transmitter, transmitter tetap mati dan arusnya tetap 3,39 mA.

        Kedua, saya menerima laporan bahwa ultrasonic Siemens level customer ada yang mati total. Kemudian saya lakukan looping current dan pengecekan tertera bahwa arusnya 999,9 mA. Disini saya menyampaikan bahwa ada kemungkinan transmitter mengalami short circuit, karena kondisi board elektrikal yang sangat lembab.
        Apakah sebenarnya pengukuran arus merupakan langkah yang tepat untuk mengkonfirmasi bahwa suatu transmitter telah rusak jikalau arusnya 20 mA. Apakah ada perbedaan kerusakan untuk yang kurang dari 4 mA dengan yang LEBIH DARI 20 mA Mas?

        Terimakasih mohon penjelasannya Mas..

        Reply
        1. teknisiinstrument Post author

          Pak Franky,
          Untuk menguji transmitter bagus atu tidak, umumnya dilakukan loop check di 0%, 25%, 50%, 75% dan 100%. Hal itu dilakukan untuk menguji apakah analog modulnya berfungsi dengan baik atau tidak. Jika sinyal output dari transmitter tersebut tidak sesuai, maka bisa dilakukan trim untuk analog modulnya. Jika tidak bisa di trim, kemungkinan analog outputnya yang rusak.

          Selain itu, pengujian berikutnya adalah dengan melakukan calibration check di titik-titik seperti di atas, 0%, 25%, 50%, 75% dan 100%. Hal ini dilakukan untuk menguji apakah sensor module beserta semua analog module-nya berfungsi dengan baik. Jika nilai hasil calibration check tidak sesuai, bisa dilakukan kalibrasi. Jika tidak bisa dikalibrasi, kemungkinan sensor module nya rusak.

          Jika tidak bisa dikalibrasi atau di trim, kemungkinan processor board-nya yang rusak (jika transmitter merupakan smart transmitter.

          Salam,
          TeknisiInstrument

          Reply
          1. Franky

            Oke terimakasih Mas atas jawabannya.
            Sebenarnya saya sudah bertanya mengenai hal ini di beberapa forum instrument berbahasa inggris Mas. Jawabannya hampir sama dengan yang Mas sampaikan. Kebetulan kantor kami tidak mempunya hart verivicator/comunicator Mas. Oleh karena itu saya mengakalinya dengan display indicator Siemens (RD 300). Alat ini fungsinya sama dengan kontroler, untuk menggantikan resistansi 250ohm saat looping transmitter. Apa yang bisa saya lakukan yaitu hanya mengecek looping arusnya yang ditampilkan di indikator.

            Thankyou Mas atas sharing dan sarannya…

            Reply
            1. teknisiinstrument Post author

              Siap Sama-sama Pak Franky.
              Agar troubleshootingnya bisa comprehensive, menurut saya sebaiknya menggunakan HART communicator.

              Salam,
              TeknisiInstrument

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

*