HART協議，在一些重要的總線現場中，我們通常都會聽到它的名字。那么這個協議起到一個什么作用呢？如何規定消息結構，以及它的有關命令種類都有什么呢？本文就將為大家仔細解答一下。

1､HART(Highway Addressable Remote Transducer),可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協議,是美國Rosement公司于1985年推出的一種用于現場智能儀表和控制室設備之間的通信協議｡ HART裝置提供具有相對低的帶寬,適度響應時間的通信,經過10多年的發展,HART技術在國外已經十分成熟,并已成為全球智能儀表的工業標準｡

HART協議參照了國際標準化組織的開放性互連模型,使用OSI標準的物理層､數據鏈路層､應用層｡ HART協議規定了傳輸的物理形式､消息結構､數據格式和一系列操作命令,是一種主從協議｡當通訊模式為“問答式"的時候,一個現場設備只做出被要求的應答｡HART協議允許系統中存在2個主機(如一個用于系統控制,另一個是HART通信的手操器),如不需要模擬信號,多點系統中的一對電纜線上最多可以連接15個從設備｡

HART協議采用基于Bell202標準的FSK頻移鍵控信號,在低頻的4-20mA模擬信號上疊加幅度為0.5mA的音頻數字信號進行雙向數字通訊,數據傳輸率為1.2Mbps｡由于FSK信號的平均值為0,不影響傳送給控制系統模擬信號的大小,保證了與現有模擬系統的兼容性｡在HART協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､設備組態､校準､診斷信息通過HART協議訪問｡

HART通信采用的是半雙工的通信方式,其特點是在現有模擬信號傳輸線上實現數字信號通信,屬于模擬系統向數字系統轉變過程中過渡性產品,因而在當前的過渡時期具有較強的市場競爭能力,得到了較快發展｡HART 規定了一系列命令,按命令方式工作｡它有三類命令:

***類稱為通用命令,這是所有設備都理解､都執行的命令;

第二類稱為一般行為命令,所提供的功能可以在許多現場設備(盡管不是全部)中實現,這類命令包括最常用的的現場設備的功能庫;

第三類稱為特殊設備命令,以便于工作在某些設備中實現特殊功能,這類命令既可以在基金會中開放使用,又可以為開發此命令的公司所獨有｡

在一個現場設備中通常可發現同時存在這三類命令｡

HART協議采用統一的設備描述語言DDL｡現場設備開發商采用這種標準語言來描述設備特性,由HART基金會負責登記管理這些設備描述并把它們編為設備描述字典,主設備運用DDL技術來理解這些設備的特性參數而不必為這些設備開發專用接口｡但由于這種模擬數字混合信號制,導致難以開發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,可滿足本質安全防爆要求,并可組成由手持編程器與管理系統主機作為主設備的雙主設備系統｡

2､基金會現場總線,即FoudationFieldbus,簡稱FF｡它以ISO/OSI開放系統互連模型為基礎,取其物理層､數據鏈路層､應用層為FF通信模型的相應層次,并在應用層上增加了用戶層｡

基金會現場總線分低速H1和高速H2兩種通信速率｡H1的傳輸速率為 3125Kbps,通信距離可達 1900m (可加中繼器延長),可支持總線供電,支持本質安全防爆環境｡

H2的傳輸速率為 1Mbps和 2.5Mbps兩種,其通信距離為750m和500m｡物理傳輸介質可支持比絞線､光纜和無線發射,協議符合IEC1158-2標準｡其物理媒介的傳輸信號采用曼徹斯特編碼,每位發送數據的中心位置或是正跳變,或是負跳變｡正跳變代表0,負跳變代表1,從而使串行數據位流中具有足夠的定位信息,以保持發送雙方的時間同步｡接收方既可根據跳變的極性來判斷數據的“1"､“0"狀態,也可根據數據的中心位置精確定位｡