HART_通讯协议解析
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通信协议 (2)
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，旨在实现智能仪表与控制系统之间的双向通信。
本协议旨在确保通信的可靠性、安全性和互操作性，以提高工业过程控制的效率和可靠性。
二、范围本协议适用于使用HART通信协议的各类智能仪表和控制系统，包括但不限于流量计、压力计、温度计、液位计等各类传感器和执行器。
三、术语和定义1. HART通信协议：指用于智能仪表与控制系统之间双向通信的数字通信协议。
2. 主站：指控制系统中负责管理和控制智能仪表的设备。
3. 从站：指智能仪表中负责测量和传输数据的设备。
4. HART命令：指主站向从站发送的控制指令。
5. HART响应：指从站对主站发送的HART命令做出的响应。
四、通信协议1. 物理层：HART通信协议使用4-20mA电流环路进行数据传输，其中4mA表示最小值，20mA表示最大值。
电流的大小表示从站传输的模拟量信号。
2. 数据链路层：HART通信协议使用二进制相移键控（Binary Phase Shift Keying，简称BPSK）调制方式进行数据传输。
数据链路层负责将数字信号转换为模拟信号，并进行差分编码以提高抗干扰性能。
3. 应用层：HART通信协议的应用层定义了一系列HART命令和响应，用于实现主站与从站之间的通信。
常见的HART命令包括读取测量值、设置参数、校准仪表等。
五、通信过程1. 主站向从站发送HART命令。
2. 从站接收到HART命令后，根据命令内容执行相应的操作。
3. 从站将执行结果作为HART响应发送给主站。
4. 主站接收到HART响应后，解析响应内容并进行相应的处理。
六、安全性为确保通信的安全性，HART通信协议采用以下措施：1. 数据加密：HART通信协议支持对通信数据进行加密，以防止数据被非法获取或篡改。
2. 认证机制：HART通信协议支持对主站和从站进行身份认证，以确保通信双方的合法性和可信度。
3. 访问控制：HART通信协议支持对通信通道进行访问控制，以防止未经授权的设备接入通信网络。
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。
对HART通讯协议的解读 电脑资料
对HART通讯协议的解读电脑资料HART通讯协议到底是什么作用呢？最近不少朋友都关注这个协议了，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Rosement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多年的开展,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 通讯协议访问?HART通信采用的是半双工的通信方式,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过程中过渡性产品,因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力,得到了较快开展?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,这是所有设备都理解?都执行的命令;第二类称为一般行为命令,所提供的功能可以在许多现场设备(尽管不是全部)中实现,这类命令包括最常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?在一个现场设备中通常可发现同时存在这三类命令?HART采用统一的设备描述语言DDL?现场设备开发商采用这种标准语言来描述设备特性,由HART基金会负责登记这些设备描述并把它们编为设备描述字典,主设备运用DDL技术来理解这些设备的特性参数而不必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,导致难以开发出一种能满足各公司要求的通信接口芯片?HART能利用总线供电,可满足本质平安防爆要求,并可组成由手持编程器与管理系统主机作为主设备的双主设备系统?现代工业生产中存在多种不同的主机和现场设备,要想很好地使用他们,完善的通讯协议是必须的? HART协议最初是由美国Rosemount公司开发,已应用了多年?HART协议使用基于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互不干扰的双向数字通讯,数据传输率为1.2Mbps?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?HART通讯协议参照了国际标准化组织的开放性互连模型,使用OSI标准的物理层?数据链路层?应用层? HART协议规定了传输的物理形式?结构?数据格式和一系列操作命令,是一种主从协议?当通讯模式为“问答式"的时候,一个现场设备只做出被要求的应答?HART协议允许系统中存在2个主机(如一个用于系统控制,另一个是HART通信的手操器),如不需要模拟信号,多点系统中的一对电缆线上最多可以连接15个从设备?HART 规定了一系列命令,按命令方式工作?它有三类命令:(1)通用命令?这是所有设备都理解?都执行的命令?(2)一般行为命令?所提供的功能可以在许多现场设备中实现,命令包括最常用的现场设备的功能库?(3)特殊设备命令?为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?HART通讯协议采用统一的设备描述语言DDL?现场设备开发商采用这种标准语言来描述设备特性,由HART基金会负责登记管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技术来理解这些设备的特性参数而不必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,导致难以开发出一种能满足各公司要求的通信接口芯片?HART能利用总线供电,可满足本质平安防爆要求,并可组成由手持编程器与管理系统主机作为主设备的双主设备系统?。
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通信协议 (2)
HART通信协议协议名称：HART通信协议1. 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，旨在提供对现场设备的监测、控制和诊断功能。
本协议旨在确保设备之间的互操作性，使得不同厂商的设备能够在同一系统中无缝集成和交互。
2. 范围本协议适用于使用HART通信协议的设备，包括传感器、执行器、控制器等，并规定了通信协议的基本要求、数据格式、通信方式以及错误处理等方面的内容。
3. 术语和缩写词本协议中使用的术语和缩写词的定义如下：- HART：Highway Addressable Remote Transducer- DCS：Distributed Control System，分布式控制系统- PLC：Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器- FSK：Frequency Shift Keying，频移键控4. 基本要求4.1 通信方式HART通信协议采用双向数字通信方式，通过模拟信号传输和数字信号叠加实现与设备的交互。
通信速率为1200bps，使用FSK调制方式进行数据传输。
4.2 数据格式HART通信协议使用基于字节的数据格式进行通信。
每个数据帧由一个起始字节、多个数据字节和一个结束字节组成。
起始字节和结束字节的数值为固定值，用于标识数据帧的开始和结束。
4.3 通信协议HART通信协议采用主从架构，其中主设备为DCS或PLC，从设备为传感器、执行器等。
主设备负责发起通信请求和解析响应，从设备负责响应请求并提供相关数据。
4.4 错误处理在通信过程中，如果发生错误，从设备应该向主设备发送错误码，以便主设备能够采取相应的措施进行错误处理。
主设备可以根据错误码进行故障诊断和故障恢复。
5. 数据交换5.1 数据读取主设备可以通过发送读取命令来获取从设备的数据。
从设备接收到读取命令后，将相应的数据封装成响应帧发送给主设备。
主设备收到响应帧后，解析其中的数据并进行相应的处理。
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。
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模拟信号传输和数字信号叠加实现了双向通信。
本协议旨在规范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传输的准确性。
二、范围本协议适用于所有使用HART通信协议的设备，包括传感器、执行器、控制器等。
三、术语和定义1. HART通信协议：Highway Addressable Remote Transducer Protocol的缩写，指的是一种用于工业自动化领域的数字通信协议。
2. 主站：指控制系统中负责发送和接收HART通信协议数据的设备。
3. 从站：指HART通信协议网络中响应主站请求并提供数据的设备。
4. HART命令：指主站向从站发送的控制命令或数据请求。
5. HART响应：指从站对主站发送的HART命令做出的响应。
四、通信规范1. 物理层规范a. HART通信协议使用4-20mA模拟信号进行数据传输，其中4mA表示0%，20mA表示100%。
b. 通信线路应采用双绞线或同轴电缆，以减小干扰和信号衰减。
c. 通信线路长度应根据具体应用情况进行合理设计，以保证信号的稳定传输。
2. 数据链路层规范a. HART通信协议使用频移键控调制（FSK）技术将数字信号叠加在模拟信号上进行传输。
b. 从站在接收到主站发送的HART命令后，通过改变4-20mA模拟信号的频率进行响应。
c. 主站通过解调器将从站响应的数字信号解码为可读的数据。
3. 命令格式规范a. HART命令由主站发送，从站响应。
b. 命令由命令字节、寄存器地址、数据字节等组成。
c. 命令字节用于指示命令类型，如读取、写入、配置等。
d. 寄存器地址用于指示要读取或写入的数据寄存器。
e. 数据字节用于携带命令的参数或读取到的数据。
4. 响应规范a. 从站在接收到主站发送的HART命令后，根据命令类型做出相应的响应。
HART通信协议
HART通信协议协议名称：HART通信协议一、引言本协议旨在规范HART（Highway Addressable Remote Transducer）通信协议的标准格式，以确保设备之间的通信能够高效、准确地进行。
HART通信协议是一种数字通信协议，用于在现场设备和控制室之间传输信号和数据。
本协议将详细描述HART通信协议的通信规范、数据格式、命令集以及错误处理等内容。
二、范围本协议适用于使用HART通信协议的设备和系统，包括但不限于工业自动化、过程控制、仪器仪表等领域。
三、术语定义1. HART通信协议：一种数字通信协议，用于在现场设备和控制室之间传输信号和数据。
2. 主站：通过HART通信协议与现场设备进行通信的设备或系统。
3. 从站：使用HART通信协议与主站进行通信的现场设备。
4. 命令：主站向从站发送的指令，用于获取或设置从站的参数或状态。
5. 响应：从站对主站发送的命令进行回应的数据。
6. 数据帧：HART通信协议中用于传输数据和命令的帧结构。
7. 多点传输：主站通过HART通信协议同时与多个从站进行通信的能力。
8. 长距离传输：HART通信协议支持长距离传输，最长传输距离可达2500米。
四、通信规范1. 物理层规范1.1 电气特性：HART通信协议使用双线制，信号电平范围为±12V，通信速率为1200bps。
1.2 连接方式：HART通信协议使用标准的4-20mA电流环路进行连接。
1.3 电缆要求：HART通信协议使用屏蔽双绞线作为传输介质，电缆阻抗为240-600Ω。
1.4 接口标准：HART通信协议使用RS-485接口标准进行通信。
2. 数据格式2.1 帧结构：HART通信协议使用数据帧进行通信，帧结构包括起始符、地址字节、命令字节、数据字节、校验字节和结束符。
2.2 起始符：起始符为一个字节，固定为0xFF。
2.3 地址字节：地址字节用于标识从站的地址，占用一个字节。
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。
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4 Transport
Provides Network Independent, Transparent Message Transfer
3 Network
End to End Routing of Packets. Resolving Network Addresses
2 Data Link
Establishes Data Packet Structure. Framing, Error Detection, Bus Arbitration
数APaBss据iinnagr链yM, Ba路sytteer层/Oslraiv协eentPe议dro, tTo规ockoel范n
1 Physical
Mechanical/Electrical Connection Transmits Raw Bit Stream
SimultaneBoues lAln2al0og2& Digital
15
➢物理层规范提供了建立和使用HART网络和设备 的基本信息，这些信息用来：
(1) 提供HART设备间的互操作性； (2) 在各种条件下提供可接受的通信； (3) 减小与4~~20mA信号之间的窜扰。
网络硬件
16
➢信号发生单元：现场仪表、基本主设备、副 主设备
非信号发生单元：模拟控制器、电缆、网络 电源、本质安全隔离栅、接线盒、接线板、 连接件、混合硬件（通信器件）
应用层
微处理器
链路层
异步收发器（UART） 调制解调器（MODEM） 物理层
传输介质
协议 数据信息 错误控制
信号电压 频率电缆HART能辨认三种不同的设备： 14
第一种是最基本的现场设备，包括从设备和成 组模式设备；现场仪表
第二种设备是基本主设备，它是与现场设备进 行通信的主要设备；
第三类设备是副主设备，它是链路的临时使用 者。
信号发生单位的组合
18
参数
点对点网络
基本主设备数目
副主设备数目
现场仪表数目 （可能受到可能功率、单 元电容或网络特性阻抗的 限制）
单元极性
0或1 0或1 1
有极性或无极性
现场仪表类型
ABC或D
允许现场仪表信号类型
数字型或 数字+模拟型
多点网络
1 0或1 1~15
有极性或无极性 （可混合用） A，B和D可混用 C和D可混用 只有数字型
最多 25 字节
应用层
8
规定 HART 命令：
第一类通用命令
第二类普通应用命令
第三类专用命令
HART 通讯模式
9
第一种“问答式”：2 次/秒， 适用点对点、多站连接
第二种“成组模式”：3.7 次/秒， 只适用点对点连接
HART协议特点和优点
10
1、模拟信号带有过程控制信息，数字信号允许双向通信。
信号发生单元
17
根据功率要求及设备是向网络提供还是从网 络吸收一偏置电流或操作电流，现场设备可分 为四类：A、B、C、D
类型
A B C D
现场设备的分类
描述
从网络吸收直流，并从网络吸收操作功率 从网络吸收直流，但不从网络吸收操作功率 向网络提供直流，不从网络吸收操作功率 不提供直流，也不吸收直流和操作功率
8.1 协议基本情况
4
1、4~20mA模拟信号+数字控制信号（FSK技术） 2、支持双绞线全数字通信，可构成15个站网络 3、支持OSI开放体系结构，1、2、7、层
5
通信模型
OSI Layer
Function
HART
7 Application
Provides the User with Network Capable Applications
1
第八章 HART 通讯协议
崔长 彩 机电学院测控系
主要内容
2
8.1 HART 协议简介 8.2 物理层技术规范 8.3 数据链路层技术规范 8.4 HART 命令简介 8.5 HART 应用
主要内容
3
8.1 HART 协议简介 8.2 物理层技术规范 8.3 数据链路层技术规范 8.4 HART 命令简介 8.5 HART 应用
网络拓扑结构要求： 19
➢ 1、信号发生单元可接在网络的任何位置。 ➢ 2、现场仪表和副主设备均为并联。 ➢ 3、每个信号发生单元只能有一条途径与其他单元相
连(网络中不能有环路）
HART拓朴结构
20
➢ 4、网络至少需要一个主设备或模拟控制器和一个 现场仪表。
➢ 5、本质安全栅可被置于主设备或模拟控制器与网 络之间，副主设备可在安全栅的任何一侧。
8.2 物理层技术规范
12
物理层规定： 信号的传输方式、信号电压、设备阻抗和传输介质等。
通常以双绞线为传输介质。
HART数据传输是4~20mA数据传输的扩展，它在低频的 4~20mA电流上叠加了一高频电流，两种信号共享硬件， 但在频率上是分开的。
13
HART协议硬件、数据链路层、物理层之间的关系
HPCraoApvaibRdleeTsAt命hpeplUi令csaetriownisth Network
6 presentation
Converts Application Data Between Network and Local Machine Formats
5 Session
Connection Management Services for Applications
2、(智能化现场仪表+模拟仪表、记录仪及控制器)混合 系统
3、支持多主站数字通信，节省导线，减少安装费
4、通过租用电话线连接仪表，使远方的现场仪表使 用相 对便宜的接口设备。
5、允许“问答式”及 “成组模式”通信方式。
6、报文结构灵活、规范、一次通信可携带4个过程变量
主要内容
11
8.1 HART 协议简介 8.2 物理层技术规范 8.3 数据链路层技术规范 8.4 HART 命令简介 8.5 HART 应用
Signaling . Normal 4-20mA Copper Wiring
物理层
载波传输
6
基于Bell 202 通信标准的FSK 技术，基本内容：
波特率
1200bps
速度较慢
逻辑1
1200HZ
逻辑0
2400HZ
数据链路层
7
规定通信数据的结构，每个字符由11位组成：
1bit起始位 + 8bit数据 + 1bit奇偶校验位 + 1bit停止位
➢ 6、网络的一个或多个部分的组合可被组合在一个 设备中。
21