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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协议简介

一、HART协议简介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Rosemen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。

HART协议采用基于Bell202标准的FSK频移键控信号，在低频的 4mA～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1.2Mbps。

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4mA～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。

HART通信采用的是半双工的通信方式。

HART协议参考 ISO/OSI（开放系统互连模型），采用了它的简化三层模型结构，即第一层物理层，第二层数据链路层和第七层应用层。

第一层：物理层。

规定了信号的传输方法、传输介质，为了实现模拟通信和数字通信同时进行而又互不干扰，HART协议采用频移键控技术 FSK，即在4mA～20mA模拟信号上迭加一个频率信号，频率信号采用 Be11202国际标准，数字信号的传送波特率设定为1200bps，1200Hz代表逻辑“0”，2200Hz代表逻辑“1”，信号幅值0.5A，如图1所示。

通信介质的选择视传输距离长短而定。

通常采用双绞同轴电缆作为传输介质时，最大传输距离可达到1500ｍ。

线路总阻抗应在230Ω～1100Ω。

第二层：数据链路层。

规定了HART帧的格式，实现建立、维护、终结链路通讯功能。

HART协议根据冗余检错码信息，采用自动重复请求发送机制，消除由于线路噪音或其他干扰引起的数据通讯出错，实现通讯数据无差错传送。

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协议简介

HART 协议是由Rosemount （罗斯蒙特）
公司提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，它是4~20mA 模拟信号向全数字信号过渡的一种协议，在4~20mA 标准的模拟信号上叠加一个数字信号，原模拟信号仍然有效，且数字信号和模拟信号互不影响。

HART 协议的有线部分参照了ISO 的OSI 七层模型中的标准物理层、数据链路层和应用层这三层。

HART 协议有线部分的物理层规定了信号的传输方法和传输媒介，它采用基于Bell 202标准的频移键控技术(FSK)来把数字信号叠加到4~20mA 电流回路中。

它用1200Hz 的正弦波代表逻辑1，用2200Hz 的正弦波代表逻辑0，电流峰峰值为正负0.5mA 。

如下图所示：
+0.5 mA
–0.5 mA
0 mA
20 mA
4 mA
A 啊
HART 协议有线部分的数据链路层规定了HART 有线协议帧的格式。

请求帧和响应帧格式如下所示：
图1 HART 帧格式
HART 协议的应用层包括三个类别的HART 命令，用HART 命令来操作数据，包括通用命
令、常用命令和特殊命令，目前最新版本HART协议的各类命令的命令号范围如下表所示：
文章转载自沈阳中科博微自动化技术有限公司工业通讯大课堂。

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。

本文将对HART 协议进行概述，包括其背景、特点、应用领域以及通信原理等方面的内容。

二、背景随着工业自动化技术的发展，传统的4-20mA模拟信号已经无法满足对仪表的更高要求，例如远程参数配置、故障诊断和实时监控等。

为了解决这些问题，HART协议应运而生。

HART协议通过在4-20mA模拟信号上叠加数字信号，实现了数字通信和模拟信号的共存，从而提供了更多的功能和灵活性。

三、特点1. 双向通信：HART协议允许智能仪表与控制系统之间进行双向通信，实现了参数配置、数据传输和故障诊断等功能。

2. 兼容性：HART协议可以与传统的4-20mA模拟信号兼容，无需更改原有的硬件设备和布线。

3. 可扩展性：HART协议支持多个仪表同时连接到控制系统，实现了多变量测量和控制。

4. 低成本：由于HART协议可以通过现有的4-20mA模拟信号进行通信，因此实施成本较低。

四、应用领域HART协议广泛应用于各个工业领域，包括石油化工、电力、制药、水处理等。

以下是HART协议在不同领域的应用示例：1. 石油化工：HART协议可用于监测和控制压力、温度、液位等参数，实现对化工过程的精确控制。

2. 电力：HART协议可用于电力变压器的监测和故障诊断，提高电力系统的可靠性和安全性。

3. 制药：HART协议可用于药品生产过程中的温度、压力和流量等参数的监测，确保生产过程的稳定性和质量。

4. 水处理：HART协议可用于水处理设备的监测和控制，实现对水质参数的实时监测和调节。

五、通信原理HART协议的通信原理可以简单描述为以下几个步骤：1. 主站发送命令：控制系统作为主站向智能仪表发送命令，要求其返回特定的参数或执行特定的操作。

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

二、HART 协议应用
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、ＦＯＸＢＯＲＯ、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通信协议综述

HART通信协议综述HART（Highway Addressable Remote Transducer）通信协议是一种用于工业自动化领域的通信协议，它不仅能够传输模拟量和数字量的数据，还可以传输设备状态以及诊断信息。

HART协议由于其灵活性和可靠性，被广泛应用于各种工业领域，如化工、石油、电力等。

HART协议的特点之一是双向通信能力。

它可以在传统的模拟信号线上同时传输数字量和模拟量信号，并且支持从主站读取和控制从站的功能。

这使得HART协议非常适用于在现有的4-20mA模拟信号传输线路上添加数字通信功能，无需修改硬件布线。

HART协议的通信速率一般为1.2kbps，并且可以通过HART通信模块与现有的DCS（分布式控制系统）或PLC（可编程逻辑控制器）进行集成。

HART协议支持多种通信介质，包括双绞线、光纤和无线网络等，使得它能够适应不同的应用场景和环境。

HART协议具有良好的可扩展性和互操作性。

它定义了一套标准的命令集和数据格式，使得不同厂家的设备之间可以进行通信和交换数据。

这使得用户可以根据自己的需求选择不同厂家的设备，并能够方便地进行系统集成和扩展。

在HART通信协议中，主站负责发出命令，而从站则负责响应并发送相关数据。

主站可以通过发送命令来获取从站的测量值、设备状态和诊断信息等。

从站通过配置文件来定义自己的功能和工作模式，以满足不同的应用需求。

除了基本的数据传输功能外，HART协议还支持许多高级功能，如远程校准、远程故障诊断和设备配置等。

这些功能使得用户能够方便地对设备进行监控和维护，并且能够及时发现和解决故障，提高生产效率和设备可靠性。

总的来说，HART通信协议是一种可靠、灵活和方便的工业通信协议，它已经成为工业自动化领域中最常用的通信协议之一、通过使用HART协议，用户可以方便地集成和管理各种设备，并能够实时监控和控制设备的状态，从而提高生产效率和设备可靠性。

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，它允许数字通信和模拟信号传输之间的双向通信。

HART协议最初由美国的Rosemount公司开发，旨在为现场设备（如传感器、执行器等）提供远程监测和控制功能。

一、协议背景和目的HART协议的出现主要是为了解决传统4-20mA模拟信号传输方式的局限性。

传统的模拟信号只能提供有限的信息，无法实现设备参数的远程监测和调整。

HART协议通过在4-20mA模拟信号上叠加数字信号，实现了数字通信和模拟信号传输的双重功能。

这样一来，不仅可以传输模拟量信号，还可以通过数字通信实现设备的配置、诊断和校准等功能。

二、协议特点和工作原理1. 双重通信方式：HART协议通过在4-20mA模拟信号上叠加数字信号，实现了模拟信号传输和数字通信的双重功能。

模拟信号可用于实时监测和控制，而数字通信可用于配置、诊断和校准等高级功能。

2. 主从结构：HART协议中，现场设备充当从站，而控制系统或监测设备充当主站。

主站可以通过发送命令和查询来与从站进行通信，从站则根据主站的指令响应或回传相关数据。

3. 软件协议：HART协议是一种软件协议，通过调制解调技术将数字信号叠加在模拟信号上。

这种软件协议的特点使得HART协议可以与现有的4-20mA模拟信号设备兼容，无需更换硬件。

4. 多路复用技术：HART协议使用频分多路复用技术，将数字信号和模拟信号分别调制到不同的频率上进行传输。

这种技术使得数字通信和模拟信号传输可以同时进行，互不干扰。

5. 通信速率：HART协议的通信速率相对较低，一般为1200bps或2400bps。

这是因为HART协议主要用于现场设备的监测和控制，对通信速率的要求相对较低。

三、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仪表领域。

以下是HART协议的一些主要应用：1. 远程监测和控制：HART协议可以实现对现场设备的远程监测和控制。

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协议介绍

1 HART协议介绍

HART协议不是真正的现场总线。它是4～20mA 模拟信号向全数字信号过渡的协议。在4～20mA 标准模拟信号上叠加了一个数字信号，原模拟信号仍有效，且数字信号与模拟信号互不影响。 HART协议首先由Rosemount公司于1986年提出。
1.1 HART协议的主要特点 1、数字能力 • 访问所有设备参数和诊断 • 支持多变量设备 • 在线设备状态 2、兼容模拟信号 • 数字和模拟通讯同时进行 • 兼容现有4~20mA设备及电缆 3、互可操作性 • 事实上完全开放的标准 • 通用命令和数据结构 • 增加设备描述语言
1.2 HART协议与OSI参考模型的关系
层号层名 OSI层次 HART层次
7
6 5 4 3 2 1
应用层
表示层会话层传输层网络层数据链路层差错处理物理层
格式化数据
转换数据控制会话确保信息完整路由传输协议规则连接设备
HART命令
未使用
BELL2Байду номын сангаас2
1.2.1 物理层

规定了信号的传输方法、信号电平、设备阻抗和介质。使用双绞线最为传输介质。模拟信号和数字信号共存是通过BELL202的通信标准实现的。采用频移键控技术（FSK），数字信号 “1”以频率1200Hz表示；“0” 以频率2200Hz表示。信号幅值为0.5mA。由于数字信号“正”、“负”幅值相等，故平均值为“0”。所以对模拟信号无影响。 HART协议中，每个字符有11位，1个起始位、8个数据位以及1个奇偶校验位和1个停止位。

1.2.2 数据链路层

主要概括了由协议编址的设备之间的通信要求。

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。

第8章HART通信协议

第八章HART通信协议简介8.1 HART通信协议概述8.2 HART通信协议基本特性8.3HART通信协议8.1 HART通信协议概述•HART（可寻址远程传感器高速通道：Highway Addressable Remote Transducer，89年）：Rosemount公司推出，是现场总线过渡性协议，对于现场总线的形成和发展产生了重大影响，已成为一项事实上的国际标准。

1993年成立了HART通信基金会。

•使用Bell202 FSK标准，可以在现有模拟信号传输线上实现数字信号传输，完成模拟信号与数字信号的双向通信，彼此互不干扰（载波通信）。

•最大的特点是对改进智能仪表间的通信提供无风险的解决方案，是一种新型的数字、模拟信号相结合的智能仪表，其智能功能可实现仪表远方参数设定，数字功能可实现仪表联用，并为用户提供现场仪表丰富的自动化管理信息。

•HART能利用总线供电，可提供本安防爆产品。

HART总线通信模型：Ø采用OSI-RM中的3层：物理层、数据链路层和应用层。

8.2 HART 通信协议•物理层：采用基于Bell202通信标准的FSK 技术，即在4～20mADC 模拟信号上叠加FSK 数字信号（频率信号），逻辑1为1200Hz ，逻辑0为2200Hz ，波特率为1200bps ，调制信号为±0.5mA 或0.25V P-P （250Ω负载）。

采用屏蔽双绞线单台距离3000m ，而多台设备互连距离1500m 。

•数据链路层：数据帧长度不固定，最长25个字节。

寻址范围0～15，当地址为0时，则处于4～20mADC 与全数字通信兼容状态；当地址为1～15时，则处于全数字通信状态。

通信模式为“问答式”或“广播式”。

•应用层：规定了三类命令，第一类是通用命令，适用于遵守HART 协议的所有产品；第二类是普通命令，适用于遵守HART 协议的大部分产品；第三类是特殊命令，适用于遵守HART 协议的特殊产品。