HART现场通信协议
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通信协议
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1986年Rosemount公司为它们的智能变送器开发了HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议，后来通过不断地开发并使之用于其它设备，1989年HART进展成为一种开放的协议，1990年成立了HART用户集团，HART 用户集团的成员1990年有13家，到1993年已经进展为79家，于是，1993年7月成立了HART通信基金会（HART Communication Foundation-HCF），同时Fisher-Rosemount将HART协议的所有权转让给了HCF。
HCF是一个独立的、非盈利的组织，负责推行HART协议在工业中的应用并知足HART用户的需要，它的唯一任务确实是和谐、推动并支持HART技术活着界范围的应用。
这种被称为可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变进程中过渡性产品，因此在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力，取得了较快进展。
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，这是所有设备都明白得、都执行的命令；第二类称为一样行为命令，所提供的功能能够在许多现场设备（尽管不是全数）中实现，这种命令包括最经常使用的的现场设备的功能库；第三类称为特殊设备命令，以便于工作在某些设备中实现特殊功能，这种命令既能够在基金会中开放利用，又能够为开发此命令的公司所独有。
在一个现场设备中通常可发觉同时存在这三类命令。
HART采纳统一的设备描述语言DDL。
现场设备开发商采纳这种标准语言来描述设备特性，由HART基金会负责记录治理这些设备描述并把它们编为设备描述字典，主设备运用DDL技术来明白得这些设备的特性参数而没必要为这些设备开发专用接口。
但由于这种模拟数字混合信号制，致使难以开发出一种能知足各公司要求的通信接口芯片。
HART能利用总线供电，可知足本质平安防爆要求，并可组成由手持编程器与治理系统主机作为主设备的双主设备系统。
HART通信协议
H A R T通信协议(总41页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除HART通信协议VER 1.6一．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0.5mA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；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。
仪表的hart协议
仪表的hart协议
HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议是一种用于工业自动化领域的通信协议，它结合了模拟信号和数字信号的优点，可以在4-20mA模拟信号线上传输数字信号。
HART协议允许在4-20mA环路上同时传输模拟信号和数字信号，其中模拟信号用于传输测量变量的实际值，而数字信号用于传输设备的状态信息、故障诊断等。
通过数字通信，可实现远程设备监视、参数配置、校准和故障诊断等功能。
HART协议还具备多点通信的能力，多个设备可以通过同一根通信线路进行通信，从而减少了布线的复杂性和成本。
在HART协议中，设备一般被分为主站和从站。
主站负责发送命令和接收从站的响应，而从站则负责执行主站的命令并返回响应。
HART协议可以通过现场总线接口（HART Modem）与计算机或其他控制设备进行通信，从而实现对仪表的监控和控制。
HART协议
HART协议1、HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址长途传感器高速通道的开放通信协定，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能外表和操纵室设备之间的通信协定。
HART装配供给具有相对低的带宽，适度响应时刻的通信，经由10多年的成长，HART技巧在国外差不多十分成熟，并已成为全球智能外表的工业标准。
HART协定采取基于Bell202标准的FSK频移键控旌旗灯号，在低频的4-20mA仿照旌旗灯号上叠加幅度为0.5mA的音频数字旌旗灯号进行双向数字通信，数据传输率为1.2Mbps。
因为FSK旌旗灯号的平均值为0，不阻碍传送给操纵体系仿照旌旗灯号的大年夜小，包管了与现有仿照体系的兼容性。
在HART协定通信中重要的变量和操纵信息由4-20mA传送，在须要的情形下，别的的测量、过程参数、设备组态、校准、诊断信息经由过程HART协定拜望。
HART通信采取的是半双工的通信方法，其特点是在现有仿照旌旗灯号传输线上实现数字旌旗灯号通信，属于仿照体系向数字体系改变过程中过渡性产品，因而在当前的过渡时代具有较强的市场竞争才能，获得了较快成长。
HART 规定了一系列敕令，按敕令方法工作。
它有三类敕令，第一类称为通用敕令，这是所有设备都明白得、都履行的敕令；第二类称为一样行动敕令，所供给的功能能够在专门多现场设备（尽管不是全部）中实现，这类敕令包含最常用的的现场设备的功能库；第三类称为专门设备敕令，以便于工作在某些设备中实现专门功能，这类敕令既能够在基金会中开放应用，又可认为开创此敕令的公司所独有。
在一个现场设备中平日可发明同时存在这三类敕令。
HART采取同一的设备描述说话DDL。
现场设备开创商采取这种标准说话来描述设备特点，由HART基金会负责挂号治理这些设备描述并把它们编为设备描述字典，主设备应用DDL技巧来明白得这些设备的特点参数而不必为这些设备开创专用接口。
HART协议是怎样实现通信的？
HART协议是怎样实现通信的？
HART”是⾼速可寻址远程传感器的缩写。
HART协议利⽤贝尔202频移键控（FSK）标准，将低电平的数字通信信号叠加在4 -20mA之上。
图1. 频移键控（FSK）
这项技术实现了双向现场通信，并使得同智能现场仪表传输⽐⼀般过程变量更多的信息成为可能。
HART协议以1200 bps的速率通信，⽽不影响4 - 20mA信号，并允许⼀个主机应⽤程序（主设备），从智能现场设备每秒获取两次或两次以上的数字更新。
由于数字FSK信号是相位连续的，因⽽不会对4 - 20mA信号造成⼲扰。
HART技术是个主/从协议，这意味着，只有当主设备发出信号时，智能现场（从）设备才会发送信号。
HART协议可在多种模式下使⽤，如点到点或者多点模式，在智能现场仪表和中央控制或监测系统之间传输信息。
HART通信发⽣在两个具有HART功能的设备之间，通常是智能现场设备和控制或监测系统之间。
通信使⽤标准的仪器级电缆，并且使⽤标准的接线和终端处理⽅式。
HART协议提供两个同步通信通道：4 - 20mA模拟信号和⼀个数字信号。
4 - 20mA信号利⽤4 - 20mA的电流回路 – 它是最快和最可靠的业界标准，来传输主要的测量值（在现场仪表的情况下）。
另外，HART利⽤叠加在模拟信号之上的数字信号，来传输其它的设备信息。
数字信号中包含了来⾃设备的信息，包括设备状态、诊断、额外的测量或计算值等。
这两个通信通道结合起来，提供了⼀种易于使⽤和配置的低成本、⾼度可靠的、完整的现场通信解决⽅案。
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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。
这使
得HART协议具有较强的兼容性和可扩展性，适应各种现场环境和设备。
2. 双向通信：HART协议实现了设备和控制系统之间的双向通信，
可以进行命令传输、参数设置和实时数据读取。
这大大提高了设备的
监控和控制能力，增强了系统的灵活性和可靠性。
3. 数据安全：HART协议采用了数字信号传输和调制解调技术，有
效避免了模拟信号传输过程中的干扰和失真。
数字通信还可以加密和
验证数据的完整性，提高数据的安全性和可靠性。
4. 维护成本：HART协议的应用可以减少现场设备的维护和保养成本。
通过远程配置和管理功能，可以快速调整设备参数，减少人工操
作和出差费用。
另外，故障诊断和预警功能有助于减少设备故障造成
的生产停机时间，增加生产效率和利润。
结论
HART现场通信协议是一种能够在现有模拟信号传输线路上实现数
字通信的协议，为工业过程控制系统提供了更强大和可靠的数据传输
和设备管理功能。
通过HART协议的应用，可以提高系统的可靠性、
安全性和效率，降低设备维护成本，优化生产过程。
随着现场设备的
不断智能化和数字化，HART协议在工业领域的应用前景将更加广阔。