HART协议实用培训教程

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1、HART协议　　1、HART(HighwayAddressableRemoteTransducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。　　HART协议采用基于Bell202标准的FSK频移键控信号，在低频的4-20mA模拟信号上叠加幅度为0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯，数据传输率为1.2Mbps。由于FS

2、K信号的平均值为0，不影响传送给控制系统模拟信号的大小，保证了与现有模拟系统的兼容性。在HART协议通信中主要的变量和控制信息由4-20mA传送，在需要的情况下，另外的测量、过程参数、设备组态、校准、诊断信息通过HART协议访问。　　HART通信采用的是半双工的通信方式，其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中过渡性产品，因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力，得到了较快发展。HART规定了一系列命令，按命令方式工作。它有三类命令，第一类称为通用命令，这是所有设备都理解、都执行的命令；第二类称为一般行为命令

3、，所提供的功能可以在许多现场设备（尽管不是全部）中实现，这类命令包括最常用的的现场设备的功能库；第三类称为特殊设备命令，以便于工作在某些设备中实现特殊功能，这类命令既可以在基金会中开放使用，又可以为开发此命令的公司所独有。在一个现场设备中通常可发现同时存在这三类命令。　　HART采用统一的设备描述语言DDL。现场设备开发商采用这种标准语言来描述设备特性，由HART基金会负责登记管理这些设备描述并把它们编为设备描述字典，主设备运用DDL技术来理解这些设备的特性参数而不必为这些设备开发专用接口。但由于这种模拟数字混合信号制，导致难以开发出一种能满足各公司

4、要求的通信接口芯片。HART能利用总线供电，可满足本质安全防爆要求，并可组成由手持编程器与管理系统主机作为主设备的双主设备系统。　　2、基金会现场总线，即FoudationFieldbus,简称FF。它以ISO/OSI开放系统互连模型为基础，取其物理层、数据链路层、应用层为FF通信模型的相应层次，并在应用层上增加了用户层。　　基金会现场总线分低速H1和高速H2两种通信速率。H1的传输速率为3125Kbps,通信距离可达1900m(可加中继器延长),可支持总线供电，支持本质安全防爆环境。H2的传输速率为1Mbps和2.5Mbps两种，其通信距离为750

5、m和500m。物理传输介质可支持比绞线、光缆和无线发射，协议符合IEC1158-2标准。其物理媒介的传输信号采用曼彻斯特编码，每位发送数据的中心位置或是正跳变，或是负跳变。正跳变代表0，负跳变代表1，从而使串行数据位流中具有足够的定位信息，以保持发送双方的时间同步。接收方既可根据跳变的极性来判断数据的“1”、“0”状态，也可根据数据的中心位置精确定位。　　HART通用命令一览　　[日期：2008-08-26]来源：松茂电子作者：陈[字体：大中小]　　HART命令0：读标识码　　返回扩展的设备类型代码，版本和设备标识码。　　请求：无　　响应：　　字节0

6、：254　　字节1：制造商ID　　字节2：制造商设备类型　　字节3：请求的前导符数　　字节4：通用命令文档版本号　　字节5：变送器规范版本号　　字节6：设备软件版本号　　字节7：设备硬件版本号　　字节8：设备标志　　字节9-11：设备ID号　　HART命令1：读主变量（PV）　　以浮点类型返回主变量的值。　　请求：无　　响应：　　字节0：主变量单位代码　　字节1-4：主变量　　HART命令2：读主变量电流值和百分比　　读主变量电流和百分比，主变量电流总是匹配设备的AO输出电流。百分比没有限制在0-100%之间，如果超过了主变量的范围，会跟踪到传感器的

7、上下限。　　请求：无　　响应：　　字节0-3：主变量电流，单位毫安　　字节4-7：主变量量程百分比　　HART命令3：读动态变量和主变量电流　　读主变量电流和4个（最多）预先定义的动态变量，主变量电流总是匹配设备的AO输出电流。每种设备类型都定义的第二、第三和第四变量，如第二变量是传感器温度等。　　请求：无　　响应：　　字节0-3：主变量电流，单位毫安　　字节4：主变量单位代码　　字节5-8：主变量　　字节9：第二变量单位代码　　字节10-13：第二变量　　字节14：第三变量单位代码　　字节15-18：第三变量　　字节19：第四变量单位代码　　字节2

8、0-23：第四变量　　HART命令4：保留　　HART命令5：保留　　HART命令6：写POLLING地址