HART通信协议 (3)
HART通信协议
HART通信协议一、引言HART通信协议是一种数字通信协议，用于在4-20mA模拟信号线上传输数字数据。
该协议旨在提供一种可靠的通信方式，以实现远程监测和控制设备的目的。
本协议规定了HART通信协议的标准格式和通信规范，以确保设备之间的互操作性和数据的准确传输。
二、范围本协议适用于使用HART通信协议的设备和系统。
HART通信协议可以用于各种行业，包括但不限于工业自动化、过程控制、仪器仪表和监测设备。
三、术语和定义在本协议中，以下术语和定义适用：1. HART主机：指能够发送和接收HART通信协议数据的设备。
2. HART从机：指通过HART通信协议接收和响应HART主机发送的数据的设备。
3. HART通道：指用于传输HART通信协议数据的4-20mA模拟信号线。
4. HART命令：指HART主机发送给HART从机的指令或请求。
5. HART响应：指HART从机对HART主机发送的命令作出的响应或回复。
四、通信协议格式1. 物理层HART通信协议使用4-20mA模拟信号线进行数据传输。
通信双方通过该信号线进行数据的发送和接收。
发送方将数字数据转换为4-20mA模拟信号，接收方将模拟信号转换为数字数据。
2. 数据链路层HART通信协议使用HDLC（高级数据链路控制）协议作为数据链路层协议。
HDLC协议提供了数据的可靠传输和错误检测功能。
3. 应用层HART通信协议的应用层定义了命令和响应的格式和规范。
命令和响应的格式如下：- 命令格式：- 起始字节：用于标识命令的开始。
- 命令字节：用于指示具体的命令类型。
- 数据字节：用于传输命令的参数和数据。
- 校验字节：用于校验命令的正确性。
- 结束字节：用于标识命令的结束。
- 响应格式：- 起始字节：用于标识响应的开始。
- 命令字节：用于指示响应对应的命令类型。
- 数据字节：用于传输响应的参数和数据。
- 校验字节：用于校验响应的正确性。
- 结束字节：用于标识响应的结束。
HART通信协议
HART通信协议一、引言HART通信协议是一种数字通信协议，用于在4-20mA模拟信号中传输数字信息。
本协议旨在定义HART通信协议的标准格式，以确保设备之间的互操作性和数据传输的可靠性。
二、协议结构1. 物理层HART通信协议使用4-20mA模拟信号进行通信，其中4mA表示最小值，20mA表示最大值。
通信线路可以采用双线制或双绞线制，以确保传输的稳定性和可靠性。
2. 数据链路层HART通信协议使用HDLC（High-Level Data Link Control）数据链路层协议进行数据传输。
数据链路层协议负责数据的分帧、差错检测和纠正，以及流量控制等功能。
3. 应用层HART通信协议的应用层定义了数据的格式和交换方式。
应用层消息由命令和响应组成，命令用于请求特定的操作，响应用于回复命令的执行结果。
三、协议消息格式1. 命令消息格式命令消息由以下几个部分组成：- 命令标识符（Command Identifier）：用于识别命令类型和功能。
- 设备类型标识符（Device Type Identifier）：用于识别设备类型。
- 命令参数（Command Parameters）：用于传输命令的参数。
- 校验（Checksum）：用于检测数据传输过程中的差错。
2. 响应消息格式响应消息由以下几个部分组成：- 响应标识符（Response Identifier）：用于识别响应类型。
- 响应参数（Response Parameters）：用于传输响应的参数。
- 校验（Checksum）：用于检测数据传输过程中的差错。
四、协议命令HART通信协议定义了一系列命令，用于实现不同的功能。
以下是一些常用的命令示例：1. 读取变量命令该命令用于读取设备的变量值。
命令参数中包含变量的标识符，设备收到该命令后会返回对应变量的值。
2. 写入变量命令该命令用于写入设备的变量值。
命令参数中包含变量的标识符和要写入的值，设备收到该命令后会将对应变量的值更新为指定值。
hart协议
Hart协议概述Hart协议是一种数字通信协议，用于在工业控制系统中传输和管理仪器设备的数据。
它是由Hart Communication Foundation（HCF）开发和维护的开放标准，并被广泛使用于各种工业领域，如化工、石油和天然气开采、制药等。
本文将介绍Hart协议的基本原理、功能特点以及应用场景。
基本原理Hart协议采用与4-20mA模拟信号共享同一根通信电缆的方式进行数据传输。
它利用非复用的双频FSK（频移键控）调制技术将数字信号叠加到模拟信号上。
模拟信号用于提供设备的主要功能，而数字信号则用于传输设备的参数、状态和诊断信息。
这种双通道通信方式使得Hart协议兼容于既有的模拟信号系统，不会对系统架构进行较大改动。
功能特点以下是Hart协议的主要功能特点：1.双向通信：Hart协议支持主站与从站之间的双向通信，主站可以通过发送指令来获取从站的数据，并对从站进行设定、校准等操作。
2.多点连接：Hart协议可以支持多个从站与一个主站的连接。
这种布线方式节省了通信电缆的使用，减少了系统成本。
3.远程配置和维护：Hart协议允许主站通过控制命令对从站进行远程配置和维护。
这样，工程人员可以通过主站直接对设备进行参数设置、调试和故障排除，无需现场操作。
4.设备诊断：Hart协议提供了丰富的设备诊断功能，可以实时监测设备的状态、故障和异常情况，并通过数字信号传输到主站。
5.可扩展性：Hart协议支持在现有设备上进行软件升级，以实现新的功能和性能提升，而无需更换硬件。
应用场景Hart协议在许多工业领域得到了广泛的应用，下面是一些典型的应用场景：1.流量计和压力传感器：Hart协议可以用于读取和控制流量计和压力传感器的数据。
它可以实时监测流量和压力的变化，并适时对设备进行调整和维护。
2.温度控制系统：Hart协议可以用于与温度传感器通信，实现对温度控制系统的远程监测和调整。
3.液位传感器：Hart协议可以用于与液位传感器通信，实时监测液位变化并进行报警和控制。
HART通信协议
HART通信协议VER 一．概述HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议采用基于Bell202标准的FSK 频移键控信号，在低频的4-20mA模拟信号上叠加幅度为的音频数字信号进行双向数字通讯，数据传输率为1200bps。
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 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。
在应用层，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、执行的命令；第二类称为普通应用命令，所提供的功能可以在许多现场设备（尽管不是全部）中实现；第三类称为设备专用命令，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。
二．含义1、主机（Master）：分为第一主机和第二主机，它能连接在HART网络上，发出命令与从机通讯；2、从机（Field Device）：连接在过程控制现场中，具有测量、计算多种变量功能，并能与主机进行HART通讯的设备；3、长帧（Long Frame）：地址Address由5字节组成的HART数据帧，所有的HART命令都支持长帧数据帧。
长帧地址各字节含义如下图所示：制造商ID 号（Manufacturer ID ）由HART 基金会分配；在生产中，同类型设备序列号唯一，并且永不重复。
广播地址使用长帧结构，低38 BIT 全为0。
厂商指定的设备类型（Decive Type ）与制造商ID 满足下表要求；设备类型代码指定原则4、 短帧（Short Frame ）：地址Address 由1字节组成的HART 数据帧，短帧只有通用命令Command 0能够使用，短帧字节含义如下：所有的HART 从机都支持长、短帧。
HART通信协议
HART通信协议一、协议目的本协议旨在规范HART通信协议的标准格式，确保通信设备之间能够有效地进行数据传输和交互。
二、协议范围本协议适用于使用HART通信协议的各类设备，包括但不限于传感器、执行器、控制器等。
三、术语定义1. HART通信协议：Highway Addressable Remote Transducer Protocol的缩写，是一种数字通信协议，用于在4-20mA模拟信号中传输数字通信数据。
2. 主设备：指能够发送和接收HART通信协议数据的设备。
3. 从设备：指接收主设备发送的HART通信协议数据的设备。
4. HART命令：指在HART通信协议中用于发送和接收数据的特定命令。
四、通信规范1. 物理层规范a. HART通信协议使用4-20mA模拟信号进行通信。
b. 通信线路应符合相关标准，确保信号传输的稳定性和可靠性。
c. 通信线路长度应根据具体设备要求进行合理设置，以避免信号衰减和干扰。
2. 数据帧格式a. HART通信协议采用Master/Slave结构，数据传输通过主设备和从设备之间的交互完成。
b. 数据帧包括Preambles、Start Delimiter、Address Byte、Command Byte、Data Byte、Checksum等字段。
c. Preambles字段用于同步主从设备的通信时钟。
d. Start Delimiter字段标识数据帧的起始。
e. Address Byte字段用于指定从设备的地址。
f. Command Byte字段用于指定HART命令。
g. Data Byte字段用于传输数据。
h. Checksum字段用于校验数据的完整性。
3. HART命令规范a. HART通信协议定义了一系列标准的HART命令，用于实现不同的功能和操作。
b. HART命令包括但不限于读取、写入设备参数、配置设备、诊断设备等。
c. 每个HART命令都有特定的命令字节和数据格式，发送方和接收方必须按照规定的格式进行数据交互。
HART通信协议
HART通信协议一、引言HART通信协议（Highway Addressable Remote Transducer）是一种用于工业自动化领域的数字通信协议，旨在实现智能仪表与控制系统之间的双向通信。
本协议旨在确保设备之间的互操作性，并提供可靠的数据传输和远程配置功能。
二、范围本协议适用于使用HART通信协议的各类设备，包括但不限于传感器、执行器、变送器、控制器等。
该协议适用于各种工业环境中的过程控制和监测应用。
三、术语和定义1. HART主站：指控制系统中负责与HART设备通信的主要设备。
2. HART从站：指通过HART通信协议与HART主站进行通信的设备。
3. HART命令：指HART通信协议中用于控制和配置HART从站的指令。
4. HART响应：指HART从站对HART主站发送的命令的回应。
5. HART变量：指HART设备中可读取或可设置的参数或数据。
6. HART通道：指HART设备中用于传输HART通信协议数据的物理通道。
四、通信协议规范1. 物理层规范a. HART通信协议使用4-20mA模拟电流信号传输数据，其中4mA表示最小值，20mA表示最大值。
b. 通信线路应采用双绞线或同轴电缆，以减少外部干扰。
c. HART通信协议支持长达2300米的通信距离，通信速率为1200bps。
2. 数据链路层规范a. HART通信协议使用时分多址（TDMA）技术，确保多个HART从站可以在同一通信线路上进行通信。
b. HART通信协议采用主从模式，HART主站负责发送命令，HART从站负责响应命令。
c. HART通信协议使用二进制编码，将数据传输分为命令帧和响应帧。
3. 应用层规范a. HART命令由HART主站发送到HART从站，用于读取和设置HART变量。
b. HART响应由HART从站发送到HART主站，包含对HART命令的回应和相关数据。
c. HART通信协议支持多种命令类型，包括读取变量、写入变量、配置设备等。
HART协议简述
打印HART指令分析：命令格式说明如下：起始位序文定界符地址命令数据长度校验位结束符由于要确保待发的命令完整的发送，我们特意在标准命令格式序文前加了一个起始位"23"和在校验位后加了一个结束符"40"。
1）例如：发送读取设备序号命令 23 FF FF FF FF FF 02 80 00 00 82 40命令注解如下表所示：起始位23 序文 FF FF FF FF FF 定界符02 地址80 命令00 数据长度00 校验位82 结束符40返回的命令格式如下表所示：序文定界符地址命令数据长度数据校验位返回的数据为：FF FF FF FF FF 06 80 00 0E 00 00 FE 11 0E 05 05 01 0C 08 00 5E EE 09 D5返回数据命令注解如下表所示：序文ff ff ff ff ff 定界符06 地址80 命令00 数据长度0E 数据00 00 FE 11 0E 05 05 01 0C 08 00 5E EE 09 D5这里按说明书上6.1序号命查询进行协议解析。
5E EE 09 这台设备的序号2）例如发这读设备的动态变量命令23 FF FF FF FF 82 91 0E 5E EE 09 03 00 A7 40返回信息为：FF FF FF FF FF 86 91 0E 5E EE 09 03 0B 00 00 41 8C CC 2B 0C 44 54 7E C3 2341 8C CC 2B 为当前输出电流（浮点格式）2评分人数收藏分享评分顶踩00IEEE 7540C对应的单位44 54 7E C3 当前的压力（IEEE 754浮点格式）【通信模式】HART 通讯协议有三种不同的通信模式。
（1）点对点模式。
同时一根电缆线上传输4～20mA DC 的模拟信号和数字信号。
（2）多点模式。
一根电缆线上连接多个现场设备，即全数字通信模式。
HART现场通信协议
HART现场通信协议HART（Highway Addressable Remote Transducer）是一种数字通信协议，广泛应用于工业过程控制系统中，用于传输和管理现场设备的数据和命令。
本文将介绍HART协议的基本原理、应用范围以及优势。
一、HART协议简介HART协议是由霍尼韦尔公司开发的一种双向通信协议，旨在提高工业过程控制系统的可靠性和效率。
它通过在现有模拟信号传输线路上叠加数字通信信号，实现数字和模拟信号的同时传输，使得现场设备既可以使用模拟信号进行传感和控制，又可以通过数字信号进行数据通信。
HART协议的通信方式可以分为普通模式和扩展模式两种。
普通模式下，HART设备通过在模拟信号线路上叠加FSK（Frequency Shift Keying）调制的数字信号进行通信，每个数字信号占据一个特定的频段，从而不影响基本的模拟信号传输。
扩展模式则在普通模式的基础上，增加了更高的通信速率和更复杂的通信功能。
二、HART协议的应用范围HART协议广泛应用于各种工业过程控制系统中，特别适用于以下情况：1. 冗余系统：在工业过程控制系统中，为了提高可靠性和安全性，通常会采用冗余系统，即多个设备同时运行，以备份和故障转移。
HART协议能够实现设备之间的双向通信，方便对冗余系统的监控和控制。
2. 设备管理：HART协议可以为现场设备提供远程配置和管理功能，通过数字通信实现对设备参数的读取和设置。
这使得设备的维护和调试更加便捷，减少了人工操作的工作量和潜在风险。
3. 智能仪表：HART协议支持智能仪表的应用，通过数字信号传输实时数据和设备状态。
智能仪表可以对数据进行处理和分析，提供更准确和可靠的测量结果。
4. 资产管理：HART协议还支持现场设备的故障诊断功能，能够实时监测设备的运行状态，并通过数字通信传输故障信息。
这有助于提前发现设备故障，及时采取维修措施，减少生产停机时间和损失。
三、HART协议的优势HART协议相比于传统的模拟信号传输方式，具有以下优势：1. 兼容性：HART协议可以在现有的4-20mA模拟信号传输线路上叠加数字通信信号，不需要对现有硬件和设备进行大规模改造。
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HART通信协议
一、引言
HART（Highway Addressable Remote Transducer）通信协议是一种用于工业自
动化领域的数字通信协议，旨在实现智能仪表与控制系统之间的双向通信。
本协议旨在确保HART设备之间的互操作性，并提供一致的通信标准。
二、范围
本协议适合于使用HART通信协议的仪表和控制系统，包括但不限于以下应用领域：
1. 工业过程控制系统中的传感器和执行器；
2. 监测和控制系统中的仪表设备；
3. 数据采集和监控系统中的仪表设备。
三、术语和定义
以下术语和定义适合于本协议：
1. HART主站：指能够发送和接收HART通信协议消息的设备，通常是控制系
统或者监测系统中的中央处理单元。
2. HART从站：指能够响应HART通信协议消息的设备，通常是工业仪表设备。
3. HART通信：指通过HART通信协议进行的双向数字通信。
4. HART命令：指HART通信协议中用于发送和接收数据的指令。
5. HART变量：指通过HART通信协议传输的数据或者参数。
四、通信协议规范
1. 物理层规范
a. HART通信协议使用标准的4-20mA摹拟电流回路进行通信。
b. 通信电缆应符合工业标准，以确保信号传输的可靠性和稳定性。
c. 通信距离应根据具体应用需求进行设计和配置。
2. 数据帧格式
a. HART通信协议使用数据帧进行信息传输。
b. 数据帧由起始字符、命令字节、校验字节和住手字符组成。
c. 起始字符和住手字符用于标识数据帧的开始和结束。
d. 命令字节用于指示数据帧的类型和目的。
e. 校验字节用于验证数据帧的完整性和准确性。
3. HART命令集
a. HART通信协议定义了一套标准的HART命令集，用于实现不同类型的数据传输和设备配置。
b. HART命令集包括读取变量、写入变量、配置设备等功能。
c. HART从站应支持协议规定的必要命令，并根据具体设备的功能需求实现相应的扩展命令。
4. HART变量定义
a. HART通信协议定义了一套标准的HART变量，用于描述和传输不同类型的数据。
b. HART变量包括但不限于测量值、设备状态、配置参数等。
c. HART从站应根据协议规定的变量定义实现相应的数据传输和处理功能。
五、安全性和可靠性
1. 数据加密和认证
a. HART通信协议支持数据加密和认证功能，以确保通信数据的安全性。
b. HART主站和从站应支持协议规定的加密和认证算法，并进行相应的配置和管理。
2. 数据完整性和可靠性
a. HART通信协议使用校验字节来验证数据的完整性。
b. HART主站和从站应进行适当的错误检测和纠正，以确保通信数据的可靠性。
六、测试和验证
1. HART通信协议的实现应进行充分的测试和验证，以确保其符合协议规范和功能要求。
2. 测试和验证应包括但不限于以下方面：
a. 通信功能测试：验证HART主站和从站之间的通信功能是否正常。
b. 命令功能测试：验证HART命令的功能和正确性。
c. 数据传输测试：验证HART变量的传输和处理功能是否正常。
d. 安全性测试：验证加密和认证功能的有效性和安全性。
七、维护和更新
1. HART通信协议的维护和更新应由相关技术组织或者标准化机构负责。
2. 维护和更新应根据技术发展和市场需求进行定期评估和调整。
3. 协议的维护和更新应及时通知相关的设备创造商和用户，以确保其适应最新
的技术和标准。
八、免责声明
本协议的使用和实施应遵守相关法律法规和标准要求。
本协议的制定者和维护
者不对使用本协议所产生的任何损失或者风险承担责任。
以上是关于HART通信协议的标准格式协议的详细内容，包括范围、术语和定义、通信协议规范、安全性和可靠性、测试和验证、维护和更新以及免责声明等方面的要求。
本协议旨在确保HART设备之间的互操作性，并提供一致的通信标准。
使用本协议的设备创造商和用户应遵守相关法律法规和标准要求，并进行充分的测试和验证，以确保通信功能和安全性的有效性和可靠性。
协议的维护和更新应根据技术发展和市场需求进行定期评估和调整，并及时通知相关的设备创造商和用户。