HART协议传输原理和特点.doc

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1、HART协议传输原理和特点HART（HighwayAddressableRemoteTransducer,可寻址远程传感器高速通道）的开放通信协议，是美国Rosement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。www・diangon.com1、HART协议的传输原理HART协议采用基于Bell202标准的FSK频移键控信号，在低频的4-20

2、mA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信，数据传输率为1.2Mbpso由于FSK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模拟信号传送，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。逻辑:MrMo-图1HART协议的传输原理2、HART协议的三类命令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

3、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，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。3、HART协议的优点%

4、1HART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标的双主设备系统。%1HART协议可以双向传送数字信息采用模拟量信号只能单向传送情息，要么是从设备到主机（输入），要

5、么是从主机到设备（输出）。而采用HART协议可以双向传送数字信息。这突破了以往传统仪表只能从主机接收控制情的方式-比如阀门控制，也可以向主机传递阀门中的信息状态。同样，以往只能把过程变量发送给监控计算机，现在也可以接收诸如组态设置之类的信息。%1传输信息量大传统的模拟量和离散量设备只能以单过程变量方式通信-因而很难找到一种简便的方式判定发送的信息是否有效。采用HART不但可以获取过程变址，还可以获得其他类型的信息。毎个HART设备中包括35-40个标准信息项，比如设备状态、诊断报警、过程变量、单位、回路电

6、流、百分比范围、生产商、设备标签，其他的信息还包括：主机以数字方式查询HART设备，并告知设备的设置是否正确，运行是否正常。该功能可免除大多数的日常检验工作，并有助于在故障导致重大问题之前发现过程故障。%1支持多变量处理数字通信模式下，一对电缆可以处理多个变量。例如，一个变送器可以处理多个传感器的输入。在一个报文中能处理4个过程变量。在任一现场仪表中，HART协议支持256个过程变量。%1基金会管理采用HART时，用户不会受制于某个特定的供应商或地方“标准”o这是由于HART技术并不属于某一家公司，也不受

7、一个国家或标准实体单位的控制。实际上，该技术由不受约束的非盈利性单位HART通信基金会管理。%1应用广泛就过程工业而言，HART是目前世界上广泛采用的协议。可以从不同供应商那里获取近几百种采用HART技术的产品。产品种类的齐全意味着HART产品几乎能够满足所有过程应用场合的需要，并且还可以从多个经销商产品中选择最适合的一款。%1完全可互操作性完全可互操作性意味着无论是哪个供应商的HART兼容产品和主系统都可以协同工作。与HART设备实现兼容，一些主系统采用统一表示的指令，更进一步的系统则采用设备描述以理解

8、所有HART信息。