1、HART協(xié)議簡介
HART協(xié)議(Highway Addressable Remote Transducer Protocol)最初是由Fisher-Rosemount公司于1980年代推出的一種用于現(xiàn)場總線通信的開放式標(biāo)準(zhǔn)，采用基于Bell202標(biāo)準(zhǔn)的FSK(Frequency Shift Keying)頻移鍵控信號(hào)，在傳統(tǒng)4-20mA模擬信號(hào)上疊加幅度為0.5mA的音頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行雙向數(shù)字通訊，旨在解決工業(yè)現(xiàn)場智能儀表和控制系統(tǒng)之間的通信問題，HART通信不會(huì)干擾傳送給控制系統(tǒng)的模擬信號(hào)，保證了與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的兼容性，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中過渡性產(chǎn)品。
HART協(xié)議是一種請求-響應(yīng)(主/從)通信協(xié)議，這意味著，每次通信都是由來自主設(shè)備的請求(或命令)發(fā)起的。主設(shè)備通常是分布式控制系統(tǒng)(DCS)、PLC 或基于PC的資產(chǎn)管理系統(tǒng)。從設(shè)備通常是現(xiàn)場測量設(shè)備，例如壓力、液位、溫度、流量或其他類型的變送器。為了確保來自任何供應(yīng)商的任何支持HART的設(shè)備都可以正確通信并使用正確信息響應(yīng)命令，命令集和類型在HART規(guī)范中給予明確定義，并在所有HART注冊設(shè)備中實(shí)施。
HART命令集為所有現(xiàn)場設(shè)備提供統(tǒng)一規(guī)范的通信。主機(jī)應(yīng)用程序可以實(shí)現(xiàn)特定應(yīng)用程序所需的任何命令。HART命令集主要有三類，在一個(gè)現(xiàn)場設(shè)備中通?？砂l(fā)現(xiàn)同時(shí)存在這三類命令。
①Universal Commands
通用命令提供對正常操作中有用的信息的訪問(例如，讀取主變量和單位)，所有使用HART協(xié)議的設(shè)備都必須識(shí)別并支持通用命令。
②Common Practice Commands
一般行為命令，所提供的功能可以在許多(但不一定是所有)現(xiàn)場設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，這類命令包括最常用的的現(xiàn)場設(shè)備的功能庫。
③Device Specific Commands
設(shè)備特定命令代表每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備特有的功能。這些命令訪問設(shè)置和校準(zhǔn)信息，以及有關(guān)設(shè)備構(gòu)造的信息。有關(guān)設(shè)備特定命令的信息可從設(shè)備制造商處獲得。
2、HART協(xié)議版本
HART協(xié)議作為一種開放的、兼容的、穩(wěn)定的、可靠的通信協(xié)議，在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用，經(jīng)過數(shù)十年不斷地演變已經(jīng)發(fā)展出多個(gè)版本的更新和改進(jìn)，每次版本的修訂在兼容之前版本的前提下都帶來了新的技術(shù)和功能，以滿足日新月異的工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展需求。目前主流版本HART 5、HART 6和HART 7的主要功能和區(qū)別如下：
①HART 5版本之前協(xié)議，物理層：RS485；鏈路層：令牌主從問答方式；應(yīng)用層：定義一些簡單的通用命令。
②HART 5版本協(xié)議，物理層：模擬電流+FSK，1200bps；鏈路層：為令牌主從問答式，增加了第二主設(shè)備，增加了從設(shè)備陣發(fā)(Burst)模式；應(yīng)用層：進(jìn)一步豐富了通用命令、普通命令、特殊命令，短地址范圍0～15。
③HART 6版本協(xié)議，物理層：增加電流C8PSK，9600bps規(guī)范；應(yīng)用層：擴(kuò)充了命令內(nèi)容，使用擴(kuò)展的用戶標(biāo)識(shí)，增加了設(shè)備簇命令，短地址范圍0～63。
④HART 7版本協(xié)議，物理層：增加2.4G DSSS O-QPSK 10dBm 250kbps規(guī)范；鏈路層：增加了時(shí)分多址訪問(TDMA)鏈路控制方式；網(wǎng)絡(luò)層：增加了自組織、多路徑、網(wǎng)狀網(wǎng)規(guī)范；應(yīng)用層：擴(kuò)充了設(shè)備簇命令，增加了網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)維護(hù)命令。
HART協(xié)議主要功能
