HART(Highway Addressable Remote Transducer),可尋址遠程傳感器高速通道的開(kāi)放通信協(xié)議,是美國ROSEMOUNT公司于1985年推出的一種用于現場(chǎng)智能儀表和控制室設備之間的通信協(xié)議。 HART裝置提供具有相對低的帶寬,適度響應時(shí)間的通信,經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展,HART技術(shù)在國外已經(jīng)十分成熟,并已成為全球智能儀表的工業(yè)標準。
1、HART協(xié)議采用基于Bell202標準的FSK頻移鍵控信號,在低頻的4-20mA模擬信號上疊加幅度為0.5mA的音頻數字信號進(jìn)行雙向數字通訊,數據傳輸率為1.2kbps。由于FSK信號的平均值為0,不影響傳送給控制系統模擬信號的大小,保證了與現有模擬系統的兼容性。在HART協(xié)議通信中主要的變量和控制信息由4-20mA傳送,在需要的情況下,另外的測量、過(guò)程參數、設備組態(tài)、校準、診斷信息通過(guò)HART協(xié)議訪(fǎng)問(wèn)。
HART通信采用的是半雙工的通信方式,其特點(diǎn)是在現有模擬信號傳輸線(xiàn)上實(shí)現數字信號通信,屬于模擬系統向數字系統轉變過(guò)程中過(guò)渡性產(chǎn)品,因而在當前的過(guò)渡時(shí)期具有較強的市場(chǎng)競爭能力,得到了較快發(fā)展。HART 規定了一系列命令,按命令方式工作。它有三類(lèi)命令,第一類(lèi)稱(chēng)為通用命令,這是所有設備都理解、都執行的命令;第二類(lèi)稱(chēng)為一般行為命令,所提供的功能可以在許多現場(chǎng)設備(盡管不是全部)中實(shí)現,這類(lèi)命令包括最常用的的現場(chǎng)設備的功能庫;第三類(lèi)稱(chēng)為特殊設備命令,以便于工作在某些設備中實(shí)現特殊功能,這類(lèi)命令既可以在基金會(huì )中開(kāi)放使用,又可以為開(kāi)發(fā)此命令的公司所獨有。在一個(gè)現場(chǎng)設備中通??砂l(fā)現同時(shí)存在這三類(lèi)命令。
HART采用統一的設備描述語(yǔ)言DDL?,F場(chǎng)設備開(kāi)發(fā)商采用這種標準語(yǔ)言來(lái)描述設備特性,由HART基金會(huì )負責登記管理這些設備描述并把它們編為設備描述字典,主設備運用DDL技術(shù)來(lái)理解這些設備的特性參數而不必為這些設備開(kāi)發(fā)專(zhuān)用接口。但由于這種模擬數字混合信號制,導致難以開(kāi)發(fā)出一種能滿(mǎn)足各公司要求的通信接口芯片。HART能利用總線(xiàn)供電,可滿(mǎn)足本質(zhì)安全防爆要求,并可組成由手持編程器與管理系統主機作為主設備的雙主設備系統。
HART技術(shù)是個(gè)主/從協(xié)議,這意味著(zhù),只有當主設備發(fā)出信號時(shí),智能現場(chǎng)(從)設備才會(huì )發(fā)送信號。HART協(xié)議可在多種模式下使用,如點(diǎn)到點(diǎn)或者多點(diǎn)模式,在智能現場(chǎng)儀表和中央控制或監測系統之間傳輸信息。
HART通信發(fā)生在兩個(gè)具有HART功能的設備之間,通常是智能現場(chǎng)設備和控制或監測系統之間。通信使用標準的儀器級電纜,并且使用標準的接線(xiàn)和終端處理方式。
HART協(xié)議提供兩個(gè)同步通信通道:4 - 20mA模擬信號和一個(gè)數字信號。4 - 20mA信號利用4 - 20mA的電流回路 – 它是最快和最可靠的業(yè)界標準,來(lái)傳輸主要的測量值(在現場(chǎng)儀表的情況下)。另外,HART利用疊加在模擬信號之上的數字信號,來(lái)傳輸其它的設備信息。
數字信號中包含了來(lái)自設備的信息,包括設備狀態(tài)、診斷、額外的測量或計算值等。這兩個(gè)通信通道結合起來(lái),提供了一種易于使用和配置的低成本、高度可靠的、完整的現場(chǎng)通信解決方案。
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