HART协议智能变送器在能源公司的应用.doc

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1、HART协议智能变送器在能源公司的应用成涛（梅山钢铁公司能源有限公司210039)【摘要】本文讨论了HART协议智能变送器的基本原理及功能，并简单阐述了HART变送器的通讯方式，介绍了HART变送器在我厂的实际应用，以及典型故障和排除方法。关键词:能变送器HART协议〔字数据通迅KeyWords：IntelligentTransmitterHARTProtoclDigitalDataCommunications一、前言先进的智能变送器是工业过程控制技术发展的需要，也是丁艺过程实现高精度控制的必须.冃前，国际及国内工控系统使用的

2、智能变送器基本是带有HART通讯功能的智能变送器.简称为IIF智能变送器，我厂干熄焦发电机组和AV90高炉鼓风机组仪表测量系统现场变送器均使用的是HART智能型变送器，曲于是初次使用此类设备，有必要对其基本功能，测量原理，及其通讯语言进行一定的梳理以便于今后对此类设备的点检和维护工作。二、HART智能变送器基本原理及其功能简介。（1）HART采用频移键控（FSK）技术。它是一种将标准模拟信号（4—20mA）与数字信号技术结合在一起用于传送过程参数的变送器。它基于Bel1202通信标准，在4〜20mA模拟信号上叠加不同的频率信号

3、（2200Hz表示〃0〃，1200IIz表示〃1〃）來传送数字信号。HART协议的数据传输速率为1200bps（位/秒）。由于每台HF变送器有惟一的编号，所以主机能对每一台变送器进行操作。当从机为多台HF智能变送器时,即智能变送器丁作在多站方式下时,HART变送器所有测量，调整和测试数据均用数字方式传输。HART提供设备描述语言（DDL）,以确保互操作性。应该指出，HART协议被认为是事实上的工业标准，但它本身并不算现场总线（模拟和数字的混合），只能说是现场总线的雏形，是一种过渡协议。（2）为实现智能变送器的基木功能，如线性化

4、处理、温度补偿、自动零点和量程调整及数字通信等，以下关键器件如微控制器、A/D、D/A、通信芯片及传感器等是所必需的。图1是HART协议智能变送器的原理框图。传感器模拟量倍号经A/D转换成数字量后送入单片机，单片机将处理后的数字量通过D/A转换器，经V/I转换电路输出4〜20mA标准电流信号。在数字通信时，微处理器通过通信接口芯片及耦合电路，以4〜20mA电流环路为介质传送和接收数据，图1中的存储器用来存储传【摘要】本文讨论了HART协议智能变送器的基本原理及功能，并简单阐述了HART变送器的通讯方式，介绍了HART变送器在我

5、厂的实际应用，以及典型故障和排除方法。关键词:能变送器HART协议〔字数据通迅KeyWords：IntelligentTransmitterHARTProtoclDigitalDataCommunications一、前言先进的智能变送器是工业过程控制技术发展的需要，也是丁艺过程实现高精度控制的必须.冃前，国际及国内工控系统使用的智能变送器基本是带有HART通讯功能的智能变送器.简称为IIF智能变送器，我厂干熄焦发电机组和AV90高炉鼓风机组仪表测量系统现场变送器均使用的是HART智能型变送器，曲于是初次使用此类设备，有必要对其

6、基本功能，测量原理，及其通讯语言进行一定的梳理以便于今后对此类设备的点检和维护工作。二、HART智能变送器基本原理及其功能简介。（1）HART采用频移键控（FSK）技术。它是一种将标准模拟信号（4—20mA）与数字信号技术结合在一起用于传送过程参数的变送器。它基于Bel1202通信标准，在4〜20mA模拟信号上叠加不同的频率信号（2200Hz表示〃0〃，1200IIz表示〃1〃）來传送数字信号。HART协议的数据传输速率为1200bps（位/秒）。由于每台HF变送器有惟一的编号，所以主机能对每一台变送器进行操作。当从机为多台H

7、F智能变送器时,即智能变送器丁作在多站方式下时,HART变送器所有测量，调整和测试数据均用数字方式传输。HART提供设备描述语言（DDL）,以确保互操作性。应该指出，HART协议被认为是事实上的工业标准，但它本身并不算现场总线（模拟和数字的混合），只能说是现场总线的雏形，是一种过渡协议。（2）为实现智能变送器的基木功能，如线性化处理、温度补偿、自动零点和量程调整及数字通信等，以下关键器件如微控制器、A/D、D/A、通信芯片及传感器等是所必需的。图1是HART协议智能变送器的原理框图。传感器模拟量倍号经A/D转换成数字量后送入单

8、片机，单片机将处理后的数字量通过D/A转换器，经V/I转换电路输出4〜20mA标准电流信号。在数字通信时，微处理器通过通信接口芯片及耦合电路，以4〜20mA电流环路为介质传送和接收数据，图1中的存储器用来存储传感器的特性参数、现场命令、现场状态等工作参数。4-20mA测量电路