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什么是HART协议?

2017-10-16

  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企业于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。
  70年代中期,工业过程控制仪表发展成为统一的两线制4~20mA 标准信号,促进了工业过程控制系统的发展。但是从80年代开始,随着微电子学的发展,大量含有微处理器的智能变送器、控制器和集散系统(DCS)得到了普遍应用。现场设备与控制室自动化设备间需要传输的信息量也急剧增加。
  由于原有的4~20mA模拟电流回路,只能在一根两芯电缆中单向传输一个参数,已经不能适应这种要求,所以在现场设备和控制系统之间,迫切需要一种全数字化的、双向、多变量的通信规程,来代替现有的4~20mA模拟传输方式,HART协议是一种由模拟系统向数字系统转变过程中的过渡协议,即它可以在提供现场总线的优越性的同时,保留对现有4~20mA 系统的兼容性。
  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1.2kbps。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。
  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,得到了较快发展。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,这是所有设备都能理解和实行的命令;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企业所独有。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企业要求的通信接口芯片。HART能利用总线供电,可满足本质安全防爆要求,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。
  以上是有关“HART协议”的相关先容,如欲了解更多物位开关方面的常识,欢迎关注微信公众号:Jiweimeter。

(betway必威体育研发中心2017年10月16日发布)

TAGS : HART协议

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