HART协议
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通信协议 (3)
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。
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协议
HART协议HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议是一种数字通信协议，用于在智能仪表和控制系统之间进行通信。
它是由Rosemount公司在1986年开发的一种双向通信协议，旨在提高现场仪表与控制系统之间的通信能力。
HART协议采用了一种混合信号技术，允许数字信号和模拟信号在同一根导线上进行传输。
这种技术使得HART协议可以在不影响模拟信号传输的情况下，通过同一根导线传输数字信号，从而实现了数字通信的功能。
这种双向通信的特性使得HART协议成为了现场仪表与控制系统之间通信的重要方式。
HART协议的工作原理是通过在模拟信号上叠加数字信号来实现的。
当数字信号叠加在模拟信号上时，它不会对模拟信号造成任何干扰，因此可以在同一根导线上进行传输。
这种叠加的方式使得HART协议可以在不需要额外的通信线路的情况下，实现数字通信的功能，从而降低了通信成本和系统复杂度。
HART协议不仅可以传输测量数值，还可以传输诊断信息、设备状态等额外信息，从而提高了现场仪表的智能化程度。
通过HART协议，用户可以远程监控和控制现场仪表，实现了对现场设备的远程管理。
这种功能极大地提高了现场设备的可操作性和可靠性，为工业自动化系统的运行提供了有力支持。
除此之外，HART协议还具有很强的兼容性。
由于HART协议可以通过模拟信号进行传输，因此它可以与现有的模拟信号设备兼容，无需对现有设备进行改造，从而降低了系统升级的成本和风险。
总的来说，HART协议作为一种双向通信协议，具有数字通信和模拟信号兼容的特点，为现场仪表与控制系统之间的通信提供了一种高效、低成本的解决方案。
它的出现极大地提高了现场仪表的智能化程度，为工业自动化系统的运行提供了有力支持。
随着工业自动化程度的不断提高，HART协议必将发挥越来越重要的作用，成为工业自动化领域中不可或缺的一部分。
HART协议
很多年以来,4～20ｍＡ信号一直成为现场仪表信号传输标准,在过程
自动化设备之间信息通信受到了极大的限制,仅能得到与过程变量成
正比的电流信号。1989 年Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ首先制订了ＨＡＲＴ
高速可寻址远程传感器协议,引起了现场仪表通பைடு நூலகம்标准的技术革命,在
工业过程中作为现场智能仪表数字通讯标准广为应用。 为满足工业过程对ＨＡＲＴ协议的日益需求,在 1993 年成立ＨＡＲＴ 通讯基金会。ＨＡＲＴ基金会是一个独立的、非盈利机构,它的主要 职责是制订、维护及升级ＨＡＲＴ协议标准,登记注册会员、提供对 应用ＨＡＲＴ技术在全球范围内的技术支持和培训。目前,世界上已 有 60%的智能仪表采用了ＨＡＲＴ协议,主要的仪表供应厂商都提供 支持ＨＡＲＴ协议的智能仪表,如ＨＯＮＥＹＷＥＬＬ、ＦＯＸＢＯ ＲＯ、ＡＢＢ、Ｅ＆Ｈ、ＳＭＡＲ等仪表制造商。专家预测到 2000 年约有 75%的智能仪表支持ＨＡＲＴ协议,开发符合ＨＡＲＴ协议的 新类型仪表和制造厂商正持续快速增长。 1.ＨＡＲＴ协议 ＨＡＲＴ协议采用在 4～20ｍＡ模拟信号上叠加音频数字信号进行双 向数字通讯,而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。ＨＡＲＴ协议遵循ＩＳＯ制订的ＯＳＩ开放式系 统互连参考模型,采用了ＯＳＩ模型的第一层、第二层和第七层,即物 理层、数据链路层和应用层。 1.1 物理层 物理层规定了信号的传输方法、传输介质,ＨＡＲＴ信号传输是基于 ＢＥＬＬ202 通讯标准,采用ＦＳＫ(频移键控)方法,数字信号的传送 波特率设定为 1200ｂ/ｓ,数字信号“0”和“1”分别用 1200Ｈｚ和 2200 Ｈｚ的正弦波表示,这些频率的正弦波叠加在模拟信号上一起传送。 由于ＦＳＫ信号平均值为零,对模拟信号不会产生任何影响。通常采
HART协议
HART协议HART（Highway Addressable Remote Transducer）是一种数字通信协议，广泛应用于现场仪器仪表领域。
它是一个基于模拟信号传输的协议，可以在模拟信号传输线上通过数字信号进行双向通信。
HART协议的出现，让现场仪器仪表在传输过程中不仅可以传输传统的模拟信号，还可以通过数字信号传输更多的信息。
该协议主要通过频率转换技术，将数字信号叠加在模拟信号上进行传输。
这种叠加的方式不影响原有的模拟信号传输，在不改变传统接口的情况下，增加了数字通信的功能。
HART协议具有两个主要特点。
首先，HART协议兼容传统的4-20mA模拟信号传输。
这一点对于已经安装在现场的仪器仪表来说十分重要，无需更换硬件设备即可实现数字通信功能。
其次，HART协议能够通过现有的模拟信号线双向传输数字信号，实现仪器的远程监控和配置功能。
HART协议的优点在于其低成本和灵活性。
传统的4-20mA模拟信号传输方式已经被广泛应用于现场仪器仪表，不需要更换硬件设备就可以升级成为数字通信设备。
此外，HART协议所需的成本相对较低，对于现有的设备进行升级改造的成本较小。
HART协议还具有高可靠性和兼容性。
传统的模拟信号传输方式在现场环境中具有较高的抗干扰能力，而数字信号的叠加方式进一步提高了传输的可靠性。
同时，HART协议与现有的仪器仪表设备兼容性较好，可以与各种品牌的设备进行互联互通。
HART协议的应用范围广泛。
在现场仪器仪表监控和传输过程控制方面，HART协议可以实现仪器参数的监测和配置。
在维修和故障诊断方面，HART协议可以进行故障诊断和跟踪，提供实时的维护信息。
在管理和统计方面，HART协议可以实现仪器设备的数据采集和存储，方便管理和统计分析。
总结起来，HART协议是一种基于模拟信号传输的数字通信协议。
它兼容传统的4-20mA模拟信号传输，并通过数字信号叠加的方式实现仪器的远程监控和配置功能。
HART协议具有低成本、灵活性、高可靠性和兼容性等优点，广泛应用于现场仪器仪表领域。
HART协议规范介绍
HART协议规范介绍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，被广泛应用于仪器仪表和控制系统中。
本文将介绍HART协议的定义、架构、特点和应用场景。
一、HART协议的定义HART协议是由美国麦克罗斯公司在1986年推出的一种双向通信协议，其目的是通过模拟信号（4-20mA）和数字信号（BELL 202 FSK）的混合传输，实现对现场仪器仪表的监测和控制。
HART协议通过在模拟信号中嵌入数字信号，从而实现对现场仪器仪表的参数配置、数据读取和状态监测等功能。
二、HART协议的架构HART协议的架构可以分为物理层、数据链路层和应用层三个部分。
1. 物理层：HART协议通过4-20mA的模拟信号进行传输，其中4mA代表最小值，20mA代表最大值。
由于HART协议在模拟信号中嵌入数字信号，因此传统的4-20mA仪表依然可以使用，无需进行任何改动。
2. 数据链路层：HART协议采用半双工通信方式，利用时分多址（TDMA）技术来实现多个仪表共享同一根通信线路。
HART协议还支持主从通信模式，即仪表作为从设备接收指令，同时可以主动发送数据。
3. 应用层：HART协议的应用层使用标准的命令和响应格式来实现配置、监测和控制功能。
HART协议支持多种命令，包括读取测量值、设备配置、状态监测等。
三、HART协议的特点HART协议具有以下几个特点：1. 兼容性：HART协议兼容传统的4-20mA模拟信号，可以与现有的4-20mA仪表和控制系统配合使用，无需更换硬件设备。
2. 双向通信：HART协议可以在模拟信号中嵌入数字信号，实现双向通信，从而实现对仪表的远程配置和监测。
3. 多设备共享：HART协议采用TDMA技术，支持多个仪表共享同一根通信线路，提高了通信效率。
4. 灵活的配置和监测功能：HART协议支持多种命令，可以实现对仪表的参数配置、数据读取和状态监测等功能。
HART协议
HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。
1.HART协议是什么意思
HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。
HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。
2.HART协议的作用
带HART协议表示你可以使用HART 手操器对液位计进行量程阻尼等的设置，使用HART 手操器的时候可以在现场也可以在远离现场的DCS机柜间等地方。
而且使用HART手操器更便于仪表故障判断处理等。
不带HART 协议代表你只能从表头上进行相关的设置。
带HART 协议比不带的要方便的多。
现在大多数智能仪表都带HART协议。
都可以使用手操器进行修改以及故障诊断。
HART通信协议
HART通信协议一、引言HART通信协议是一种用于工业自动化领域的数字通信协议，它能够在4-20mA摹拟信号传输中叠加数字信号，实现双向通信。
本协议旨在规范HART通信的数据格式、通信流程以及相关参数的定义，以便确保不同设备之间的互操作性和兼容性。
二、术语定义在本协议中，以下术语定义适合于所有相关的协议规范和文档：1. HART主站（Host）：指通过HART通信协议与HART从站进行通信的设备。
2. HART从站（Device）：指通过HART通信协议与HART主站进行通信的设备。
3. 主站命令（Command）：指由HART主站发送给HART从站的指令，用于请求数据或者执行操作。
4. 从站响应（Response）：指HART从站对主站命令的回复，包含请求的数据或者执行结果。
5. HART通信速率（Communication Rate）：指HART通信中数据传输的速率，通常以位/秒（bps）为单位表示。
6. HART通信帧（Communication Frame）：指HART通信中的数据传输单位，包含起始字节、命令字节、数据字节和校验字节。
三、通信流程HART通信协议的通信流程如下：1. 主站发送请求：HART主站通过发送命令帧向HART从站发起请求，命令帧包含命令字节和相关参数。
2. 从站响应请求：HART从站接收到主站的命令帧后，根据命令字节执行相应的操作，并将响应数据封装在响应帧中发送给主站。
3. 主站接收响应：HART主站接收到从站的响应帧后，解析响应数据并进行相应的处理。
4. 通信结束：通信过程完成后，主站和从站可以继续进行其他操作或者关闭通信连接。
四、通信帧格式HART通信帧的格式如下：1. 起始字节：用于标识通信帧的开始，固定为0xFF。
2. 命令字节：用于标识主站发送的命令类型，包括请求数据、执行操作等。
3. 数据字节：用于传输命令相关的数据，长度可变。
4. 校验字节：用于校验通信帧的完整性和正确性。
HART通信协议
HART通信协议一、协议介绍HART通信协议（Highway Addressable Remote Transducer Protocol）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。
该协议通过4-20mA 模拟信号传输数据，同时兼容现有的模拟信号传输系统。
HART协议提供了对现场设备的配置、监测和诊断功能，使得用户能够实时获取设备状态和参数信息。
二、协议特点1. 双向通信：HART协议允许主站和从站之间进行双向通信，主站可以向从站发送指令并接收响应，从而实现对设备的控制和监测。
2. 兼容性：HART协议采用4-20mA模拟信号传输数据，与现有的模拟信号传输系统兼容，无需更改硬件设备。
3. 多设备连接：HART协议支持多个从站连接到一个主站，实现对多个设备的集中管理和控制。
4. 高可靠性：HART协议采用频率偏移键控调制技术，提供了抗干扰和抗噪声的能力，确保通信的可靠性和稳定性。
5. 配置和诊断功能：HART协议支持对从站进行在线配置和诊断，用户可以通过主站对设备参数进行调整和故障排除。
三、协议结构HART协议采用主站-从站的结构，主站负责发送指令和接收响应，从站负责接收指令并发送响应。
协议的数据传输是通过4-20mA模拟信号实现的，其中4mA表示二进制0，20mA表示二进制1。
以下是HART协议的基本结构：1. 帧起始符（SOF）：一个字节的起始标记，用于标识一帧数据的开始。
2. 主站地址（Address）：一个字节的地址，用于标识主站的身份。
3. 从站地址（Address）：一个字节的地址，用于标识从站的身份。
4. 校验位（Checksum）：一个字节的校验和，用于校验数据的完整性。
5. 帧结束符（EOF）：一个字节的结束标记，用于标识一帧数据的结束。
四、协议应用HART协议广泛应用于工业自动化领域，特别是在现场设备的监测和控制方面。
以下是HART协议的主要应用场景：1. 仪表监测：HART协议可以实时监测仪表的参数，如温度、压力、流量等，帮助用户了解设备的工作状态。
hart协议概述
hart协议概述协议名称：HART协议概述一、引言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，旨在提供对智能设备的双向通信能力。
本协议旨在概述HART协议的基本原理、特点、应用领域以及相关标准。
二、协议原理1. HART通信模式HART协议采用FSK（Frequency Shift Keying）调制技术，将数字信号叠加在4-20mA模拟信号上，实现了模拟信号和数字信号的共存。
通过这种方式，HART设备可以在传输模拟信号的同时，进行数字通信。
2. HART通信结构HART通信结构包括主站（Master）和从站（Slave）两个角色。
主站负责发送命令和接收从站的响应，从站负责接收命令并发送响应。
通信数据通过双线制传输，其中一条线用于传输模拟信号，另一条线用于传输数字信号。
三、协议特点1. 兼容性HART协议兼容传统的4-20mA模拟信号，可以与现有的模拟设备无缝集成，无需更换硬件设备。
2. 双向通信HART协议支持主站与从站之间的双向通信，主站可以发送命令给从站，并接收从站的响应。
这种双向通信能力使得设备的配置、监测和故障诊断更加方便。
3. 多路复用HART协议支持多个从站连接到同一条通信线路上，通过地址识别实现对不同从站的访问。
4. 高可靠性HART协议采用差分信号传输，能够抵抗干扰和噪声，提高通信的可靠性和稳定性。
5. 低功耗HART协议在通信过程中使用低功耗模式，从站在不接收命令时进入休眠状态，有效降低能耗。
四、协议应用HART协议广泛应用于工业自动化领域，特别是在过程控制和监测领域。
以下是HART协议的一些典型应用场景：1. 温度和压力传感器HART协议可以用于温度传感器和压力传感器等智能设备，实现对温度和压力等参数的远程监测和配置。
2. 流量计和液位计HART协议可以应用于流量计和液位计等仪表设备，实现对流量和液位等参数的远程监测和控制。
hart协议概述 (2)
hart协议概述一、引言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，它通过4-20mA模拟信号和数字信号的双向传输，实现了对远程传感器和执行器的监测和控制。
本文将对HART协议的概述进行详细介绍。
二、背景在工业自动化领域，传感器和执行器是至关重要的设备，它们用于测量和控制各种参数，如温度、压力、流量等。
传统上，这些设备使用模拟信号进行通信，但模拟信号存在传输距离短、抗干扰能力差等问题。
为了解决这些问题，HART协议应运而生。
三、HART协议的特点1. 双向通信：HART协议允许数字信息通过4-20mA模拟信号进行传输，实现了双向通信。
传感器和执行器可以通过数字信号向监控系统发送状态信息，同时监控系统也可以向设备发送指令和参数。
2. 兼容性：HART协议兼容现有的4-20mA模拟信号系统，无需更改硬件设备。
这使得HART协议的应用非常方便，可以在不影响现有系统运行的情况下进行升级。
3. 灵活性：HART协议支持多种物理层接口，如电流环路、RS-485等，适用于不同的工业环境。
此外，HART协议还支持多个设备在同一条通信线路上进行通信，提高了系统的扩展性和灵活性。
4. 安全性：HART协议提供了数据完整性和安全性的保护机制，通过校验和和加密算法来确保数据的可靠性和机密性。
这使得HART协议在工业控制系统中得到了广泛应用。
四、HART协议的应用HART协议广泛应用于工业自动化领域，包括以下方面：1. 过程控制：HART协议可以用于监测和控制各种过程参数，如温度、压力、流量等。
通过与PLC或DCS系统的集成，实现对工业过程的实时监测和控制。
2. 设备诊断：HART协议支持设备状态和故障诊断功能，可以实时监测设备的工作状态和健康状况。
这有助于提前发现设备故障，并采取相应的维修措施，减少停机时间和维修成本。
3. 资产管理：HART协议可以提供设备的标识、型号、序列号等信息，帮助企业进行资产管理和追溯。
hart协议标准
hart协议标准HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议是一种数字通信协议，广泛应用于工业自动化领域，用于实现智能仪表和控制系统之间的通信。
HART协议不仅兼容传统的模拟信号传输方式，还可以通过数字方式传输额外的数据和参数，提供了更高级的监测和控制功能。
HART协议的标准化工作由HART通信基金会（HART Communication Foundation）负责。
该基金会成立于1986年，由多家工程和制造商组成，旨在推动HART协议的技术发展和市场应用。
HART通信基金会制定了一系列相关标准，确保了不同厂家生产的仪表和系统之间的互操作性。
HART协议的标准化内容包括物理层、数据链路层和应用层等方面。
在物理层方面，HART协议使用了4-20mA模拟信号，这种信号传输方式在工业自动化领域广泛应用。
此外，HART协议还支持数字通信方式，可以通过现有的模拟信号传输线路来传输数字信号。
这种混合信号传输方式确保了兼容性和可靠性。
数据链路层是HART协议的核心部分，主要负责在物理层上建立和管理通信连接。
数据链路层使用了HDLC（High-level Data Link Control）协议进行封装和传输，确保了数据的可靠性和完整性。
此外，数据链路层还支持多主机架构，可以实现多个智能仪表与控制系统之间的通信。
在应用层方面，HART协议定义了一组标准命令和参数格式，用于实现仪表和系统之间的数据交换。
这些标准命令和参数包括测量值传输、设备诊断、配置参数设置等功能，为仪表和系统提供了广泛的监测和控制能力。
此外，HART协议还支持设备描述符和标识符，用于描述仪表的特性和功能，便于系统的自动配置和识别。
在实际应用中，HART协议的标准化内容不仅包括技术规范，还包括相关的测试和认证要求。
HART通信基金会制定了一系列的测试规程和测试设备，用于验证工程和制造商生产的仪表和系统是否符合HART协议的标准要求。
Hart_Protocol
HART 协议1.HART 协议概况HART 协议是美国Rosemount 公司于1986年提出的一项标准通讯协议，其全称为Highway Addressable Remote Transducer，即可寻址远程传感器数据公路。
就现场总线的意义上说，HART 协议的特点是具有与现场总线类似的体系结构，具有总线式的数字通讯，但HART 并不是真正的现场总线，它只是现场总线的雏形，是从模拟控制系统向现场总线过渡的一块踏脚石。
所谓“过渡”，是指它在4~20mA模拟信号上叠加FSK（Frequency Shift Keying，频移键控，详见第二节）数字信号，既可进行4~20mA 模拟信号的传输，又能进行数字通讯，同时，数字通讯信号不影响模拟信号的传输。
显然，这是一项4~20mA模拟信号与数字通讯相兼容的标准。
作为一个开放性协议，经过十多年的发展，HART 协议已成为智能仪表事实上的工业标准。
HART 通讯协议参照“ISO/OSI”的模型标准，简化并引用其中的1，2，7三层制定而成，即：物理层，数据链路层和应用层，对应关系如下：2．HART 协议的物理层本节主要描述了HART 协议的物理层的信号模式和传输介质等，这些都是与OSI 协议参考模型的物理层的规定相一致的。
（1）FSK 频移键控HART 协议采用了Bell202 标准的FSK 频移键控信号。
它在4~20mA的模拟信号上叠加幅度为0.5mA的正弦调制波，1200Hz 代表逻辑“1”，2200Hz代表逻辑“0”，如下图所示。
由于所叠加的正弦信号平均值为0，所以不会影响4-20mA的输出电流。
因此，模拟仪表在数字通讯时仍可以照常工作，这是HART标准的重要优点之一。
二进制数据传送的速率为1200波特。
这就意味着“1”由1200Hz 的一个周期表示，而“0”大约由2200Hz 的两个周期表示。
信号频率和传送速率的选择依据美国Bell202标准，该标准用于在电话网上传送数字信息。
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1 引言
20世纪70年代中期，工业控制仪表发展为统一的二线制4 mA~20 mA电流环标准模拟信号体制。
80年代后，数字技术的发展使大量智能控制仪表采用了微控制器(MCU)，仪表与控制设备之间传输的信息量增加，迫切需要一种全数字双向通信规范。
美国Rose—mount 公司制定的HART协议是兼容现行4 mA一20 mA模拟系统的过渡性现场总线标准，得到了非常广泛的应用，成为智能工业控制领域事实上的国际标准。
AMI Semiconductor公司的A5191HRT型HART调制解调器用于构建智能现场仪表的HART协议通信模块，具有外围电路简单和工作可靠性高等特点。
2 HART协议
HART(Highway Addressable Remote Transducer)协议是美国Rose—mount公司于20世纪80年代中期推出的，主要用于现场智能仪表和控制系统间的数字通信。
HART协议在低频的4 mA，20 mA模拟信号上叠加音频数字信号，进行双向数字通信．具有同时进行点对点4 mA～20 mA模拟和数字通信、多站通信方式、多种信息传输、开放的体系结构可免费获得等优点。
HART协议参考ISO／OSI模型(开放系统互联模型)，采用简化的3层模型结构，即第一层物理层、第二层数据链路层和第七层应用层。
物理层规定信号的传输方法，采用基于Bell202标准的FSK 频移键控信号，在低频4 mA一20 mA模拟信号上叠加音频数字信号进行双向通信，数字信号幅度为0．5 mA，数据率达1200 b／s，以1200 Hz代表逻辑…1’，2200 Hz代表逻辑…0’。
FSK频移键控信号波形如图1(a)所示。
数据链路层规定HART协议帧格式．实现建立、维护、终结链路通讯的功能。
应用层为HART 协议命令集，用于实现HART指令。
HART协议的FSK频移键控信号和4 mA～20mA电流环模拟信号叠加后同时传输的示意图如图1(b)所示。
由于FSK信号的平均值为0，所以不影响传送给控制系统的4 mA一20 mA电流环模拟信号的大小．保证了与现有模拟系统的兼容性。
3 A5191HRT的工作原理
3．1 ASl91HRT的性能与引脚功能
A5191HRT是应用于HAftT现场仪表的单片CMOS调制解调器，其主要性能如下：
(1)单片、半双工1200 b／s速率的频移键控(FSK)调制解调器，可替代SYM20C15；
(2)Bell202标准的FSK频移键控信号，载波为1200Hz和2200 Hz；
(3)内部集成了接收带通滤波器电路和发送信号波形整形电路：
(4)外接460．8 kHz晶体或陶瓷滤波器内部时钟振荡器或者使用外部输入时钟；
(5)工作温度范围为一40℃~+85℃；
(6)电源电压为3．O V～5．0 V；
(7)满足HAftr协议物理层的要求；
(8)功耗低。
另外，为了节省功耗，A5191HRT在进行发送操作时可将接收电路关闭，进行接收操作时也可将发送电路关闭．这种工作方式适合于HART协议的半双工通信方式。
A5191HRT采用28引脚PLCC和32引脚LQFP封装，引脚排列如图2所示。
主要引脚的功能如表1所示。
3．2 A5191HRT的内部结构与工作原理
A5191HRT内部包括发送数据调制器与波形整形电路、载波检测电路、接收滤波器与解调电路、控制逻辑和时钟振荡器电路。
A5191HRT的内部结构如图3所示．
调制器接收不归零数字码并调制为FSK信号．以1200 Hz代表逻辑“l”．以2200 Hz 代表逻辑“0”，数据率为1200 b／s，之后由波形整形电路将FSK信号整形为兼容HART协议要求的信号发送出去。
接收滤波器完成输入信号的带通滤波，将信号送给载波检测电路和解调器。
载波检测电路通过比较接收滤波器输出信号和外部的参考电压，在检测到接收信号输入引脚输入有效的调制信号时输出高电平。
解调器在载波输出有效时将经过滤波后的FSK 输入信号解调为数字信号输出。
时钟振荡器电路产生460．8 kHz的时钟信号，可以使用内部振荡器电路产生时钟信号．此时需要外接一个晶振．也可以直接输入外部时钟信号。
控制逻辑电路用于控制A5191HRT内部各个电路模块的工作．例如发送操作和接收操作的切换。
4 HART协议通信模块的设计
4．1 HART协议通信模块的硬件电路设计
某智能现场仪表要求HART协议通信模块完成与主机(上位机)交换仪表的设置参数、中间测量数据、校准参数等信息传输．以及将仪表测量结果的数字码转换为4mA～20 mA 标准模拟电流环信号的输出的功能。
设计完成的HART通信模块结构框图如图4所示。
HART协议通信模块主要由现场仪表内的MCU、A5191HRT和AD421型DAC组成。
其中．AD421接收MCU传送的数字信号并转换成4 mA～20 mA电流输出，传输测量结果：A5191HRT 接收叠加在4 mA一20mA环路上的FSK信号．解调后传输给MCU．或将MCU产生的应答帧信息调制成FSK信号经波形整形器后由AD421叠加在4 mA一20 mA环路上发送出去。
由于A5191HRT内部集成了较完整的HART调制解调电路．所以其外围电路只需较少的无源元件。
A5191HRT的外围电路原理如图5所示。
图5中，A5191HRT与MCIJ的接口信号包括载波检测OCD、HART解调输出ORXD、HAIl'r调制输入ITXD、请求发送INRTS:Loop+为4 mA~20 mA环路输入：HART调制解调的时钟信号源于外接的460．8 kHz晶体产生振荡。
AD421是ADI公司的高性能单片DAC,它兼容HART协议的FSK通信电路，适合低功耗、高精度、低成本的智能工业控制应用。
AD421由电压调整器、∑一△结构DAC核和电流放大器组成．可将16bit数字码转换为对应的4 mA～20 mA模拟电流。
4．2 HART协议通信模块的软件设计
HART协议通信模块的软件设计包括HART协议的软件设计和MCU对AD421的控制程序设计。
前者包括HART协议数据链路层的通信程序设计和应用层的软件界面设计．是整个模块软件设计的主要部分。
HART协议通信模块的通信过程由主机发送命令帧开始，现场仪表作为从设备使用中断调用子程序来完成接收和应答。
现场仪表上电复位后，通信程序首先初始化HART协议通信模块。
例如设定MCU的UART工作方式、串行通信波特率、数据帧格式和中断等后进入等待状态。
主机发送命令时，A5191HRT的载波检测OCD变为低电平，触发MCU的UART中断．调用接收子程序。
MCU完成主机命令的接收和处理后，生成应答帧并传输给A5191HRT．调制成FSK信号传输给主机，完成后再将HART协议通信模块设置为等待状态。
HART协议通信模块采用这种中断调用子程序的方法完成现场仪表和主机之间的通信，可以实现主机对现场仪表的各个工作参数的设置、测量结果的读取、仪表工作状态的
检测等功能，并且具有程序设计灵活的优点。
5 结束语
HART技术在国外已经很成熟。
并以其自身突出的优点成为智能控制领域中应用最广泛的现场通信协议。
可以预见，在今后很长一段时期内，HART技术将在我国现场仪表的智能化研制和改造中发挥重要作用。
设计实践证明，使用A5191HRT设计智能现场仪表的HART协议通信模块具有电路设计简单、工作可靠性高的优点，参考价值和实用价值较高。