HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議，是美國ROSEMOUNT公司于1985年推出的一種用于現(xiàn)場智能儀表和控制室設(shè)備之間的通信協(xié)議。 HART裝置提供具有相對(duì)低的帶寬，適度響應(yīng)時(shí)間的通信，經(jīng)過10多年的發(fā)展，HART技術(shù)在國外已經(jīng)十分成熟，并已成為全球智能儀表的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
1、HART協(xié)議采用基于Bell202標(biāo)準(zhǔn)的FSK頻移鍵控信號(hào)，在低頻的4-20mA模擬信號(hào)上疊加幅度為0.5mA的音頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行雙向數(shù)字通訊，數(shù)據(jù)傳輸率為1.2kbps。由于FSK信號(hào)的平均值為0，不影響傳送給控制系統(tǒng)模擬信號(hào)的大小，保證了與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的兼容性。在HART協(xié)議通信中主要的變量和控制信息由4-20mA傳送，在需要的情況下，另外的測量、過程參數(shù)、設(shè)備組態(tài)、校準(zhǔn)、診斷信息通過HART協(xié)議訪問。
HART通信采用的是半雙工的通信方式，其特點(diǎn)是在現(xiàn)有模擬信號(hào)傳輸線上實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)通信，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中過渡性產(chǎn)品，因而在當(dāng)前的過渡時(shí)期具有較強(qiáng)的市場競爭能力，得到了較快發(fā)展。HART 規(guī)定了一系列命令，按命令方式工作。它有三類命令，第一類稱為通用命令，這是所有設(shè)備都理解、都執(zhí)行的命令；第二類稱為一般行為命令，所提供的功能可以在許多現(xiàn)場設(shè)備（盡管不是全部）中實(shí)現(xiàn)，這類命令包括最常用的的現(xiàn)場設(shè)備的功能庫；第三類稱為特殊設(shè)備命令，以便于工作在某些設(shè)備中實(shí)現(xiàn)特殊功能，這類命令既可以在基金會(huì)中開放使用，又可以為開發(fā)此命令的公司所獨(dú)有。在一個(gè)現(xiàn)場設(shè)備中通常可發(fā)現(xiàn)同時(shí)存在這三類命令。
HART采用統(tǒng)一的設(shè)備描述語言DDL。現(xiàn)場設(shè)備開發(fā)商采用這種標(biāo)準(zhǔn)語言來描述設(shè)備特性，由HART基金會(huì)負(fù)責(zé)登記管理這些設(shè)備描述并把它們編為設(shè)備描述字典，主設(shè)備運(yùn)用DDL技術(shù)來理解這些設(shè)備的特性參數(shù)而不必為這些設(shè)備開發(fā)專用接口。但由于這種模擬數(shù)字混合信號(hào)制，導(dǎo)致難以開發(fā)出一種能滿足各公司要求的通信接口芯片。HART能利用總線供電，可滿足本質(zhì)安全防爆要求，并可組成由手持編程器與管理系統(tǒng)主機(jī)作為主設(shè)備的雙主設(shè)備系統(tǒng)。
HART技術(shù)是個(gè)主/從協(xié)議，這意味著，只有當(dāng)主設(shè)備發(fā)出信號(hào)時(shí)，智能現(xiàn)場（從）設(shè)備才會(huì)發(fā)送信號(hào)。HART協(xié)議可在多種模式下使用，如點(diǎn)到點(diǎn)或者多點(diǎn)模式，在智能現(xiàn)場儀表和中央控制或監(jiān)測系統(tǒng)之間傳輸信息。
HART通信發(fā)生在兩個(gè)具有HART功能的設(shè)備之間，通常是智能現(xiàn)場設(shè)備和控制或監(jiān)測系統(tǒng)之間。通信使用標(biāo)準(zhǔn)的儀器級(jí)電纜，并且使用標(biāo)準(zhǔn)的接線和終端處理方式。
HART協(xié)議提供兩個(gè)同步通信通道：4 - 20mA模擬信號(hào)和一個(gè)數(shù)字信號(hào)。4 - 20mA信號(hào)利用4 - 20mA的電流回路 – 它是最快和最可靠的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，來傳輸主要的測量值（在現(xiàn)場儀表的情況下）。另外，HART利用疊加在模擬信號(hào)之上的數(shù)字信號(hào)，來傳輸其它的設(shè)備信息。
數(shù)字信號(hào)中包含了來自設(shè)備的信息，包括設(shè)備狀態(tài)、診斷、額外的測量或計(jì)算值等。這兩個(gè)通信通道結(jié)合起來，提供了一種易于使用和配置的低成本、高度可靠的、完整的現(xiàn)場通信解決方案。
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