HART协议介绍
hart 协议
hart 协议Hart协议是一种工业通讯协议，旨在实现智能领域设备与现场仪表的互联互通。
Hart（Highway Addressable Remote Transducer）协议最初由Rosemount公司在1985年推出，被广泛应用于现场仪表和控制系统中。
Hart协议的特点之一是将数字信号与模拟信号进行了有机结合。
通过双线制的通信方式，Hart协议能够在模拟信号传输的同时，通过数字通信方式发送监测和控制数据。
这种设计使得Hart协议兼容于各种类型的传感器和执行器，有效利用了现有的设备资源。
同时，Hart协议还支持多个设备的透明通信，可以在电缆线路上轻松传输多个设备的数据。
Hart协议的另一个特点是能够通过周期性轮询方式进行通信。
主机设备通过发送查询命令，从设备收集实时数据，并通过特定的应答方式返回给主机。
这种通信方式可以实时监测设备的状态，并及时进行故障诊断和维护。
此外，Hart协议还支持从设备主动报警功能，当设备出现异常情况时，可通过Hart协议向主机发送报警信息，提醒操作人员进行处理。
在Hart协议中，数据的传输速率较低，通常为1200bps。
这是因为Hart协议主要应用于工业环境，对实时性和稳定性有较高要求，而不是数据的传输速率。
通过采用低速传输，Hart协议可以减少传输误码率，提升通信可靠性。
此外，Hart协议还采用了可靠性较高的调制解调技术，保证了通信数据的完整性和准确性。
Hart协议广泛应用于各种工业控制领域，包括制药、化工、电力等。
通过Hart协议，现场仪表可以与控制系统实现双向通信，实时传输和调整控制参数。
这大大提高了现场设备的智能化水平，减少了维护成本和设备故障率。
同时，Hart协议还支持多种设备接入，可实现多种不同类型的设备集成和管理，提升了系统的可扩展性和灵活性。
总之，Hart协议作为一种高效可靠的工业通讯协议，为智能领域设备与现场仪表之间的互联互通提供了有力的支持。
通过Hart协议，设备之间可以实现双向通信，并实时传输和调整控制参数。
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协议是什么
1.HART是什么？HART（“可寻址远程传感器数据公路”）通信协议，是为工业过程测量和控制应用而设计。
我们将其称为混合协议是因为它将模拟量和数字量通信相融合。
它既支持4-20mA模拟信号的单变量通信，也可以将附加信息以数字信号的方式进行通信。
数字信息以低电平调制方式加载在标准的4-20mA电流回路上。
由于采用标准的可以从模拟信号中去除的过滤技术，数字信号并不会影响模拟量信号的读数。
能够传送上述叠加的数字信息是实现HART的重要功能的基础。
2.HART协议已经有很长一段时间了，它仍然是一种很好的选择？HART是工厂自动化领域中采用的一种通信协议。
虽然每种协议都有其各自的优点，但就综合性能而言，HART是最佳的解决方案：它可获取增值设备和数字方式的诊断信息，同时还可以与现有的4-20mA自动化结构体系相兼容。
3.HART有哪些优势？1.双向通信：采用模拟量信号只能单传送信息，要么是从设备到主机（输入），要么是从主机到设备（输出）。
而采用HART数字通信信号可以双向传送数字信息。
这突破了以往传统仪表只能从主机接收控制信号的方式——比如阀门控制，也可以向主机传递阀门中的信息状态。
同样，以往只能把过程变量发送给主机的变送器现在也可以接收诸如组态设置之类的信息。
2.新类型信息：传统的模拟量和离散量设备只能以单过程变量方式通信——因而很难找到一种简便的方式判定发送的信息是否有效。
采用HART，您不但可以获取过程变量，还可以获得其他类型的信息。
每个HART设备中包括35-40个标准信息项。
比如：①设备状态＆诊断报警②过程变量＆单位③回路电流＆百分比范围④生产商＆设备标签，其他的信息还包括：主机以数字方式查询HART设备，并告知您设备的设置是否正确，运行是否正常。
该功能可使您免除大多数的日常检验工作，并有助于您在故障导致重大问题之前发现过程故障。
3.多变量仪表：数字通信模式下，一对电缆可以处理多个变量。
例如，一个变送器可以处理多个传感器的输入。
hart协议概述
hart协议概述概述：Hart协议是一种用于工业自动化领域的通信协议，它被广泛应用于现场设备与控制系统之间的通信。
该协议通过使用4-20mA模拟信号和数字通信技术，实现了在现场设备上同时传输模拟和数字信息的能力。
本文将详细介绍Hart协议的工作原理、通信架构、数据格式以及应用领域。
一、工作原理：Hart协议采用了一种主/从架构，其中现场设备作为从设备，而控制系统或监控设备则作为主设备。
通信的基本原理是通过4-20mA模拟信号传输数字数据。
当主设备向从设备发送指令时，模拟信号中插入了数字信号，从而实现了数字通信。
从设备接收到指令后，将回复包含了所需的数据。
这种双向通信方式使得Hart协议具有高度的可靠性和灵活性。
二、通信架构：Hart协议的通信架构包括主设备、从设备和通信链路。
主设备通常是控制系统或监控设备，它负责向从设备发送指令并接收回复。
从设备是现场设备，如传感器、阀门等，它们负责接收指令并回复数据。
通信链路是主设备和从设备之间的物理连接，通常使用双线制4-20mA电流环路。
三、数据格式：Hart协议的数据格式采用了一种混合模式，既包含模拟信号，又包含数字信号。
数据包由多个字节组成，每个字节包含8位。
其中，前两个字节是命令字节，用于指示主设备要执行的操作。
接下来的字节是数据字节，用于传输模拟或数字数据。
最后一个字节是校验字节，用于验证数据的完整性。
四、应用领域：Hart协议广泛应用于工业自动化领域的各个方面，包括过程控制、仪器仪表、阀门控制等。
它可以与各种类型的现场设备集成，如温度传感器、压力传感器、流量计等。
Hart协议的应用领域涵盖了化工、石油、电力、制药等多个行业。
总结：Hart协议是一种在工业自动化领域应用广泛的通信协议。
它通过使用4-20mA 模拟信号和数字通信技术，实现了在现场设备和控制系统之间的双向通信。
Hart协议的通信架构清晰，数据格式灵活，应用领域广泛。
它在过程控制、仪器仪表和阀门控制等方面发挥着重要作用。
hart协议概述
hart协议概述HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议是一种用于工业自动化领域的通信协议，旨在实现智能仪表与控制系统之间的双向通信。
该协议允许数字通信和模拟通信同时进行，提供了一种灵活、可靠的方式来监测和控制各种过程变量。
一、引言HART协议的目标是通过数字通信技术提供更多的信息和功能，同时保持与传统4-20mA模拟信号兼容。
它通过在4-20mA模拟信号上叠加数字通信信号来实现双向通信。
二、协议结构HART协议采用主-从结构，其中主机是控制系统或监视设备，从机是传感器或执行器。
主机通过发送指令来获取从机的数据，从机则通过响应来回复数据。
三、通信方式HART协议支持两种通信方式：模拟通信和数字通信。
1. 模拟通信模拟通信是通过4-20mA模拟信号进行的。
4mA表示最小值，20mA表示最大值。
模拟通信可以保持与传统仪表的兼容性，即使在没有数字通信设备的情况下，仍然可以使用模拟信号进行测量和控制。
2. 数字通信数字通信是通过在模拟信号上叠加数字通信信号进行的。
数字通信可以提供更多的信息和功能，如设备状态、报警信息、诊断功能等。
它还可以实现远程配置和校准，提高了系统的灵活性和可靠性。
四、协议特点HART协议具有以下特点：1. 双向通信：HART协议允许主机和从机之间进行双向通信，实现数据的读取和写入。
2. 兼容性：HART协议可以与传统的4-20mA模拟信号兼容，无需更换现有的仪表设备。
3. 灵活性：HART协议可以通过数字通信实现更多的功能和信息传输，如设备状态、报警信息、诊断功能等。
4. 可靠性：HART协议使用双线制，具有较强的抗干扰能力，可以在恶劣的工业环境下稳定运行。
5. 易于集成：HART协议可以与现有的控制系统和监视设备集成，无需大规模改造。
六、应用领域HART协议广泛应用于工业自动化领域，包括以下应用领域：1. 流量测量：HART协议可以用于流量计的读取和配置，实现对流量的监测和控制。
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。
hart协议概述
hart协议概述概述：HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议是一种用于工业自动化领域的数字通信协议，它允许数字智能仪表与控制系统进行双向通信。
该协议最初由美国的Rosemount公司开发，并于1986年首次发布。
HART协议的设计目标是在保持模拟信号传输的同时，提供数字通信的能力，以实现更高级别的监测、控制和诊断功能。
HART协议的特点：1. 双向通信：HART协议允许数字智能仪表与控制系统之间进行双向通信，从而实现了更高级别的监测、控制和诊断功能。
通过该协议，控制系统可以向仪表发送指令，并接收仪表返回的数据。
2. 兼容性：HART协议兼容现有的4-20mA模拟信号传输系统，因此可以与传统的模拟仪表和控制系统无缝集成。
这意味着用户可以在不更换硬件的情况下，通过简单的软件升级，将现有的模拟仪表升级为数字智能仪表。
3. 可靠性：HART协议采用了一种双频传输技术，即在4-20mA模拟信号上叠加了数字信号。
这种双频传输技术可以确保在数字信号受到干扰或丢失的情况下，模拟信号仍然能够正常传输，从而保证了系统的可靠性。
4. 灵活性：HART协议支持多种通信方式，包括点对点通信、多点通信和多主机通信。
这使得用户可以根据具体的应用需求选择最适合的通信方式。
5. 低成本：由于HART协议兼容现有的模拟信号传输系统，因此用户可以在不更换硬件的情况下，通过简单的软件升级，将现有的模拟仪表升级为数字智能仪表。
这样可以降低升级成本，并延长现有设备的使用寿命。
HART协议的应用：HART协议广泛应用于各种工业自动化领域，包括化工、石油、天然气、电力、制药、食品和饮料等行业。
以下是HART协议的一些主要应用领域：1. 过程控制：HART协议可以实现对过程控制参数的监测和调节，例如温度、压力、流量和液位等。
通过数字智能仪表与控制系统之间的双向通信，可以实现更精确的控制和更高级别的自动化。
hart协议概述
hart协议概述概述：HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议是一种用于智能仪表和控制系统之间进行数字通信的通信协议。
它是一种混合协议，可以同时传输模拟和数字信号。
HART协议是由美国HART通信基金会（HART Communication Foundation）开发和推广的。
该协议为工业自动化领域提供了一种可靠且灵活的通信方式，广泛应用于流量计、压力变送器、温度传感器等各种过程控制仪表。
1. 目的：本协议的目的是为了定义HART协议的基本规范和标准格式，以确保各种智能仪表和控制系统之间的互操作性和兼容性。
本协议旨在提供一个统一的通信框架，使各种设备能够通过数字通信实现数据传输、参数配置和诊断功能。
2. 适用范围：本协议适用于使用HART协议进行数字通信的智能仪表和控制系统。
它涵盖了HART协议的基本概念、通信方式、数据格式、命令集以及错误处理等方面的内容。
3. 基本概念：3.1 主站（Master）：主站是指能够发送和接收HART命令的设备，通常是控制系统或监控系统。
3.2 从站（Slave）：从站是指能够响应主站命令的设备，通常是智能仪表或传感器。
3.3 HART命令（Command）：HART命令是主站发送给从站的指令，用于获取数据、配置参数或进行诊断。
3.4 HART响应（Response）：HART响应是从站对主站命令的回应，包含所请求的数据、参数配置或诊断结果。
4. 通信方式：HART协议采用了一种双向通信方式，即数字信号通过模拟信号进行传输。
它利用4-20mA的模拟信号作为载体，同时在该信号上叠加了数字信号。
主站通过改变模拟信号的频率来传输数字信号，从站则通过改变模拟信号的幅度来回应主站命令。
5. 数据格式：HART协议定义了一种特定的数据格式，用于在主站和从站之间进行数据传输。
数据格式包括了起始字符、命令字节、校验字节和结束字符等部分。
hart协议概述
hart协议概述协议概述：HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议是一种用于工业自动化领域的数字通信协议。
它允许在4-20mA模拟信号传输线上同时传输数字和模拟信号，为现场设备提供了双向通信的能力。
HART协议的设计目标是提供一种灵活、可靠和成本效益高的通信方式，以满足工业自动化系统对数据传输和设备控制的需求。
协议结构：HART协议采用主从结构，其中主设备通常是控制系统或监控系统，而从设备通常是现场仪表。
协议使用频率偏移键控（FSK）调制技术，将数字信号叠加在4-20mA模拟信号上进行传输。
从设备可以通过模拟信号传输模式向主设备发送模拟量测量值，也可以通过数字信号传输模式向主设备发送数字量、报警信息、设备状态等。
协议功能：1. 双向通信：HART协议允许主设备向从设备发送命令，从设备可以响应并返回数据。
这种双向通信的能力使得主设备可以对从设备进行配置、校准和故障诊断等操作。
2. 多点通信：HART协议支持多个从设备连接到同一条通信线路上，主设备可以逐个访问每个从设备。
这种多点通信的能力使得主设备可以同时监控和控制多个现场仪表，提高了系统的灵活性和可扩展性。
3. 高可靠性：HART协议具有自动错误检测和纠正机制，可以在通信过程中检测和纠正传输错误，确保数据的可靠性。
此外，协议还支持冗余路径和冗余设备，提高了系统的可靠性和容错性。
4. 设备管理：HART协议定义了一套标准的命令和响应格式，用于设备的配置、校准、故障诊断和设备状态监测等管理操作。
这种设备管理的功能使得主设备可以对现场仪表进行全面管理和控制，提高了系统的维护效率和可靠性。
5. 兼容性：HART协议与现有的4-20mA模拟信号传输系统兼容，可以在不改变现场仪表硬件的情况下实现数字通信。
此外，HART协议还支持与其他现场总线协议（如FOUNDATION Fieldbus和Profibus）的互联互通，提供了更广泛的应用和集成能力。
HART通信协议
HART通信协议协议名称：HART通信协议一、引言HART通信协议是一种数字通信协议，用于在现场设备和控制系统之间进行双向通信。
本协议旨在确保设备之间的互操作性和数据传输的可靠性，为工业自动化系统提供通信标准。
二、协议背景随着工业自动化的发展，现场设备的数量和种类不断增加，传统的模拟信号已经无法满足对设备状态和参数的监测和控制需求。
为了解决这一问题，HART通信协议应运而生。
该协议通过在模拟信号中叠加数字信号，实现了设备状态和参数的数字传输，为现场设备的智能化提供了基础。
三、协议特点1. 双向通信：HART通信协议支持设备和控制系统之间的双向通信，可以实现从控制系统向设备发送指令，也可以从设备向控制系统发送数据。
2. 兼容性：HART通信协议可以与现有的4-20mA模拟信号兼容，无需更改现有设备的硬件接口。
3. 可靠性：该协议采用了纠错编码和多重点对点通信技术，确保数据传输的可靠性和稳定性。
4. 灵活性：HART通信协议支持多种通信介质，包括有线和无线通信，适用于不同的工业环境。
5. 扩展性：该协议支持设备参数的扩展，可以根据具体应用需求进行定制。
四、协议结构HART通信协议采用了主从结构，由主设备和从设备组成。
主设备通常是控制系统或监测仪表，从设备则是现场设备，如传感器、执行器等。
协议结构如下：1. 物理层：HART通信协议可以通过4-20mA模拟信号进行传输，也可以通过数字通信介质进行传输，如RS485总线。
2. 数据链路层：该层负责数据的传输和错误检测，采用纠错编码和循环冗余校验（CRC）等技术确保数据的完整性和可靠性。
3. 应用层：应用层定义了数据的格式和协议规范，包括命令帧、响应帧和数据帧等。
主设备通过发送命令帧给从设备，从设备则通过响应帧回复主设备。
五、协议功能HART通信协议提供了丰富的功能，包括但不限于以下几个方面：1. 参数读取：主设备可以向从设备发送读取命令，获取设备的状态和参数信息，如温度、压力、流量等。
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PROTOCOL OVERVIEW
LEADING COMMUNICATION TECHNOLOGY
The HART Protocol is the leading communication technology used with smart process instrumentation today. The HART Protocol continues to grow in popularity and recognition in the industry as a global standard for smart instrument communication. More than two-thirds of all smart instruments shipping today communicate using the HART Protocol.
EASY TO USE
HART is field-proven, easy to use and provides highly capable two-way digital communication simultaneously with the 4-20mA analog signaling used by traditional instrumentation equipment.
UNIQUE COMMUNICATION SOLUTION
Unlike other digital communication technologies, the HART Protocol provides a unique communication solution that is backward compatible with the installed base of instrumentation in use today. This backward compatibility ensures that investments in existing cabling and current control strategies will remain secure well into the future.
Designed to compliment traditional 4-20mA analog signaling, the HART Protocol supports two way digital communications for process measurement and control devices. Applications include remote process variable interrogation, cyclical access to process data, parameter setting and diagnostics.
STRUCTURE
Specification of the HART protocol is based largely on the OSI 7-Layer Communication Model (see Figure 1).
Figure 1. OSI 7-Layer Model
The HART protocol specifications directly address 3 layers in the OSI model: the Physical, Data Link and Application Layers. The Physical Layer connects devices together and communicates a bit-stream from one device to another. It is concerned with the mechanical and electrical properties of the connection and the medium (the copper wire cable) connecting the devices. Signal characteristics are defined to achieve a raw uncorrected reliability (see the FSK Physical Layer Specification).
While the Physical Layer transmits the bit stream, the Data Link Layer is responsible for reliably transferring that data across the channel. It organizes the raw bit stream into packets (framing), adds error detection codes to the data stream and performs Media Access Control (MAC) to insure orderly access to the communication channel by both master and slave devices.
The bit stream is organized into 8-bit bytes that are further grouped into messages. A HART transaction consists of a master command and a slave response. Media access consists of token passing between the devices connected to the channel. The passing of the token is implied by the actual message transmitted. Timers are used to bound the period between transactions. Once the timer expires, control of the channel is relinquished by the owner of the token. For more information see the Data Link Layer Specification.
The Application Layer defines the commands, responses, data types and status reporting supported by the Protocol. In addition, there are certain conventions in HART (for example how to trim the loop current) that are also considered part of the Application Layer. While the Command Summary, Common Tables and Command Response Code Specifications all establish mandatory Application Layer practices (e.g. data types, common definitions of data
items, and procedures), the Universal Commands specify the minimum Application Layer content of all HART compatible devices.。