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什么是HART协议

更新时间:2023-07-11 浏览次数:838

HART协议(Highway Addressible Remote Transducer):是Rosemount公司于1986年提出的一项标准。

 

   实现4~20mA模拟信号与数字通讯兼容的标准,是现场总线的过渡性标准。

 

   HART协议是一个开放性协议,已成为智能仪表事实上的工业标准:

 

   1996年,HART协议产品产量为60万台,Fisher-Rosemount公司的25万台变送器中HART协议产品约占76%。

 

   专家们预计,HART在国际上的使用寿命为15~20年,在国内由于客观条件所限,这个时间会更长一些。

 

   HART不是真正的现场总线,而是从模拟控制系统向现场总线过渡的一块踏脚石。

 

   hart通讯协议

 

   HART协议简介

 

   HART协议:Highway Addressable Remote Transducer(可寻址远程传感器数据公路),是由Rosemount公司提出的用于现场智能仪表和控制室设备间通讯的一个过渡性协议。

 

   HART通讯协议参照“ISO/OSI"的模型标准,简化并引用其中的1,2,7三层制定而成,即:物理层、数据链路层和应用层。

 

   HART协议物理层

 

   采用了Bell202标准的FSK频移键控技术。

 

   设备通信距离1500 m。

 

   HART数据链路层

 

   通信方式

 

   主从式通信

 

   由主设备来控制数据帧的传送

 

   最多允许15个从设备连接到一条多点通讯线上

 

   突发模式

 

   从设备定时重复发送数据帧

 

   半双工通讯方式

 

   寻址范围:0 ~ 15

 

   当地址为0时,处于4~20mADC与数字通信兼容状态。

 

   当地址为1~15时,则处于全数字通信状态。

 

   通讯帧格式

 

   PREM BCNT DELM STATUS ADDR DATA CMD CHK

 

   PREM: Preamble序文 BCNT: Bycount 字节数

 

   DELM: Delimiter起始字符 STATUS: 变送器通讯状态

 

   ADDR: Address地址(源地址和目的地址)

 

   DATA: 通讯数据

 

   CMD: Command 命令号 CHK: Checksum 校验和

 

   数据帧长度不固定,最长25个字节。

 

   HART协议应用层

 

   通用命令(Universal Commend):

 

   对所有符合HART协议的现场设备都适用的命令。包括以下内容:

 

   读变送器的量程、单位以及阻尼时间常数;

 

   读出传感器串联数目及其限制;

 

   写入轮询地址;

 

   读出制造厂及产品型号;

 

   读出主变量及单位;

 

   读出电流的输出及百分比输出;

 

   读写8个字符的标牌号,16个字符的描述内容以及日期等;

 

   普通应用命令(Common-Practice Command):

 

   适用于大部分符合HART协议的产品,但不同公司的HART产品可能会有少量区别,如写主变量单位,微调DA的零点和增益等。

 

   主要包括:

 

   写入阻尼时间常数;

 

   写入变送器量程;

 

   标定(设置零点和量程);

 

   微调主变量零点;

 

   微调DAC的零点和增益;

 

   完成自检及主机复位;

 

   特殊命令(Transmitter-Specific Command):

 

   仅适用于某种具体的现场设备。这是各家公司的产品自己的命令,不互相兼容,如特征化,微调传感头校正等。

 

   主要命令包括:

 

   读出或写入开方小流量截断值;

 

   启动、停止或清除累积器;

 

   选择主变量(质量流量或密度);

 

   读出或写入组态信息资料;

 

   微调传感器的标定;

 

   设备描述语言(DDL)

 

   DDL(Device Description Language)是使符合HART协议的设备真正做到兼容的重要保证。

 

   它包括现场设备的DDL描述和主设备的DDL解释器两部分。

 

   任何实现了DDL解释功能的主设备就可和任何已经提供了DDL描述的现场设备通讯。

 

   新的现场设备可以无需顾及不同的主设备而独立发布。

 

   新的主设备只要在其上开发好DDL解释器就可发行。


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