Modbus协议与现场总线ppt课件.ppt

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1、§3.3HART协议HART协议以国际标准化组织的开放性互连模型为参照，使用OSI的1、2、7三层，如表所示。分层OSI层次HART的层次7应用层HART命令6表示层未使用5会话层未使用4传输层未使用3网络层未使用2链路层协议规范1物理层Bell202物理层(a)信号表示方法(b)网络结构(c)使用条件链路层(a)帧结构(b)命令帧、数据帧。应用层HART命令（部分）3.3.1物理层:遵循Bell202FSK技术标准HART协议使用了FSK技术，在4—20mA模拟信号上叠加了一个幅值为0.5mA的调频信号,由于正弦信号的平均

2、值为0，所以它成功地使模拟信号与数字双向通信能同时进行，而不相互干扰。逻辑”1”1200Hz逻辑”0”2200Hz波特率1200bps1.逻辑表示方法HART还可在一根双绞线上以全数字的方式通信，支持15个现场设备的多站网络。2.网络结构3.使用条件负载电阻RL>170欧姆问题:1.从设备怎样调制FSK电流2.主机到从机怎样调制电流起始位8位数据位奇校验停止位前导码3字节SD1字节ADCD1字节BC1字节状态2字节数据0-24字节校验1字节3.3.2HART协议帧格式1.帧格式FFFFFF0682010700000640B0

3、000074前导码起始码地址命令数据数状态数据异或和2.字节格式(1).前导码:3个以上的FFH,实现调制解调器的预同步。(2).SD:起始定界码:短帧(地址1BYTE)长帧(地址5BYTE)主设备到从设备02H82H从设备到主设备06H86H3.HART帧结构说明82A606BC614E0200XX起始码地址命令数据长度异或和86A606BC614E020A00004140000042480000XX起始地址命令数据数状态电流百分比异或和例1主机命令例2从机响应(b)长帧地址(5byte)MA=1主设备,主机;MA=0次主

4、设备手持器;BM:BurstMode=0主机查询;BurstMode=1广播方式;生产厂设备号设备标识符D39D38D37-D32D31-D24D23-D0MABM38位从机地址D7MAD6BMD50D40D3AD3D2AD2D1AD1D0AD0(3).AD地址(1个字节)(a)短帧(6).状态:从机回传主机数据时有状态信息,主到从无状态.2字节,第1个字节表示通迅错误,第2个字节表示通讯状态.(7).数据段:0-24个字节数据,数据表示方法用浮点数格式IEEE754,ASCII码.(8).Check:从SD开始所有字节的异

5、或和.Check=SD^AD^CD^BC^<状态>^数据(5).BC:字节数主到从命令:数据字节数.从到主命令:状态(2Byte)+数据字节数86A606BC614E020A00004140000042480000XX起始地址命令字节数状态电流百分比异或和(4).CD:HART命令只有一个字节，指明该帧所封装的HART命令号。从设备返回的命令字节值应与主设备所发送的帧中的命令号相同。3.3.3HART命令集00-031:第一类通用命令,适用HART协议所有产品。例:HART命令0：读转换器唯一标识HART命令1：读主变量HA

6、RT命令2：读电流和百分比范围HART命令3：读动态参数和电流32-127:第二类普通命令,适用许多现场设备。例:HART命令34：写阻尼时间HART命令35:设量程值128-255:第三类特殊设备命令,各公司自己定义完成特殊功能的命令。例如设置流量计小信号切除等。HART命令128：读仪表参数HART命令129：写仪表参数1.读唯一标识符BYTE0:设备类型码BYTE5:设备专用命令版本BYTE1:制造商识别码BYTE6:软件版本号BYTE2:厂商设备类型BYTE7:硬件版本号BYTE3:请求前导码个数BYTE9-11:设

7、备ID码BYTE4:通用命令版本主站命令：02820000XX命令参数:无回传数据:Byte0:单位Byte1-4:变量值(F)<浮点格式IEEE754>例:主机命令FFFFFF0282010081前导码起始定界码地址命令数据字节数异或和从机响应(短帧)FFFFFF0682010700000640B0000074前导码起始码地址命令数据数状态数据异或和2.读过程主变量HART命令:01HART帧:起始/地址/命令/长度/数据/校验HART命令号:02命令参数:无回传数据:Byte0-3:电流(mA)(F)Byte4-7:量程

8、百分比(F)例.主机命令(长帧)82A606BC614E0200XX起始码地址命令数据长度异或和从机响应(长帧)86A606BC614E020A00004140000042480000XX起始地址命令数据数状态电流百分比异或和3.读电流值和量程百分比HART帧:起始/地址/命令/长度/数据