在總線領(lǐng)域，我們應(yīng)該是到HART協(xié)議。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷浸入，我們各行各業(yè)都已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)的使用了。那么隨著很多技術(shù)的融合，在總線業(yè)務(wù)方面，我們也加入了通信協(xié)議。以便能夠使產(chǎn)品具有跟高的性能?，F(xiàn)在我們就來介紹一下這個HART協(xié)議。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Rosement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裝置提供具有相對低的帶寬,適度響應(yīng)時間的通信,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)｡

HART協(xié)議采用基于Bell202標(biāo)準(zhǔn)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(shù)字信號進(jìn)行雙向數(shù)字通訊,數(shù)據(jù)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(tǒng)模擬信號的大小,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)有模擬信號傳輸線上實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號通信,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)前的過渡時期具有較強(qiáng)的市場競爭能力,得到了較快發(fā)展｡HART協(xié)議規(guī)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(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｡在一個現(xiàn)場設(shè)備中通常可發(fā)現(xiàn)同時存在這三類命令｡

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)｡

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中存在多種不同的主機(jī)和現(xiàn)場設(shè)備,要想很好地使用他們,完善的通訊協(xié)議是必須的｡ HART協(xié)議最初是由美國Rosemount公司開發(fā),已應(yīng)用了多年｡HART協(xié)議使用基于Bell202標(biāo)準(zhǔn)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(shù)字信號進(jìn)行互不干擾的雙向數(shù)字通訊,數(shù)據(jù)傳輸率為1.2Mbps｡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協(xié)議參照了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的開放性互連模型,使用OSI標(biāo)準(zhǔn)的物理層､數(shù)據(jù)鏈路層､應(yīng)用層｡ HART協(xié)議規(guī)定了傳輸?shù)奈锢硇问?#65380;消息結(jié)構(gòu)､數(shù)據(jù)格式和一系列操作命令,是一種主從協(xié)議｡當(dāng)通訊模式為“問答式"的時候,一個現(xiàn)場設(shè)備只做出被要求的應(yīng)答｡HART協(xié)議允許系統(tǒng)中存在2個主機(jī)(如一個用于系統(tǒng)控制,另一個是HART通信的手操器),如不需要模擬信號,多點(diǎn)系統(tǒng)中的一對電纜線上最多可以連接15個從設(shè)備｡

HART協(xié)議規(guī)定了一系列命令,按命令方式工作｡它有三類命令:

(1)通用命令｡這是所有設(shè)備都理解､都執(zhí)行的命令｡

(2)一般行為命令｡所提供的功能可以在許多現(xiàn)場設(shè)備中實(shí)現(xiàn),命令包括最常用的現(xiàn)場設(shè)備的功能庫｡

(3)特殊設(shè)備命令｡為便于工作在某些設(shè)備中實(shí)現(xiàn)特殊功能,這類命令既可以在基金會中開放使用,又可以為開發(fā)此命令的公司所獨(dú)有｡

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)｡