對(duì)于HART協(xié)議的一些應(yīng)用，我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)介紹了適配器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議使用了。這里我們?cè)賮?lái)介紹一下轉(zhuǎn)換設(shè)備的一些協(xié)議設(shè)計(jì)。希望大家能夠了解。數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)定HART協(xié)議幀的格式,可尋址范圍0~15,“0"時(shí),處于4~20mA及數(shù)字信號(hào)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式,現(xiàn)場(chǎng)儀表與兩個(gè)數(shù)字通信主設(shè)備(也稱作通信設(shè)備或主設(shè)備)之間采用特定的串行通信,主設(shè)備包括PC機(jī)或控制室系統(tǒng)和手持通信器｡單站操作中,主變量(過(guò)程變量)可以以模擬形式輸出,也可以以數(shù)字通信方式讀出,以數(shù)字方式讀出時(shí),輪詢地址始終為0｡也就是說(shuō),單站模式時(shí)數(shù)字信號(hào)和4~20mA模擬信號(hào)同時(shí)有效｡

“1~15"處于全數(shù)字通信狀態(tài),工作在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)模式,通信模式有“問(wèn)答"式､“突發(fā)"式｡按問(wèn)答方式工作時(shí)的數(shù)據(jù)更新速率為2~3次/s,按突發(fā)方式工作時(shí)的數(shù)據(jù)更新速率為3~4次/s｡在本質(zhì)安全要求下,只使用一個(gè)電源,至多能連接15臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表,每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可有256個(gè)變量,每個(gè)信息***可包含4個(gè)變量｡這就是所謂的多點(diǎn)(多站)操作模式｡這種工作方式尤其適用于遠(yuǎn)程監(jiān)控,如管道系統(tǒng)和油罐儲(chǔ)存場(chǎng)地｡

采用多點(diǎn)模式,4~20mA的模擬輸出信號(hào)不再有效(輸出設(shè)在4mA使功耗最小,主要是為變送器供電,各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)裝置并聯(lián)連接 ),系統(tǒng)以數(shù)字通信方式依次讀取一對(duì)傳輸線上的多臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表的測(cè)量值(或其它數(shù)據(jù))｡如果以這種方式構(gòu)成控制系統(tǒng),可以顯著地降低現(xiàn)場(chǎng)布線的費(fèi)用和減少主設(shè)備輸入接口電路,這對(duì)于控制系統(tǒng)有重要價(jià)值｡HART協(xié)議根據(jù)冗余檢錯(cuò)碼信息,采用自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求發(fā)送機(jī)制,消除由于線路噪聲或其他干擾引起的數(shù)據(jù)誤碼,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無(wú)差錯(cuò)傳送｡能利用總線供電,可滿足本質(zhì)安全防爆要求｡

應(yīng)用層

應(yīng)用層規(guī)定了HART命令,命令分為三類:通用命令､普通應(yīng)用命令､專用命令｡

通用命令:對(duì)于所有遵從HART協(xié)議的智能設(shè)備,無(wú)論哪個(gè)公司､哪類產(chǎn)品都適用｡例如:讀取制造廠及產(chǎn)品型號(hào)､過(guò)程變量及單位､電流百分比的輸出等｡

普通應(yīng)用命令:對(duì)大多數(shù)HART協(xié)議的智能設(shè)備都適用,但不要求一樣,是有關(guān)基本常用的操作｡例如:寫(xiě)時(shí)間常數(shù)､標(biāo)定､寫(xiě)過(guò)程變量單位等｡

專用命令:針對(duì)每一種具體的HART協(xié)議的智能設(shè)備的特殊性而設(shè)立的,所以,它不要求統(tǒng)一｡

串口調(diào)試程序的設(shè)置

按以上步驟連接好后,用一般的串口調(diào)試軟件即可進(jìn)行對(duì)適配器及儀器儀表的有關(guān)測(cè)試工作｡

步驟如下:

選擇“串口調(diào)試助手V2.2.exe"雙擊進(jìn)入串口調(diào)試:(或其它串口調(diào)試工具)

①在波特率欄中選擇1200bps

②在校驗(yàn)位選擇奇校驗(yàn)

③選擇十六進(jìn)制顯示

④選擇十六進(jìn)制發(fā)送

⑤在發(fā)送欄中輸入要發(fā)送的命令

⑥點(diǎn)擊手動(dòng)發(fā)送或自動(dòng)發(fā)送,便會(huì)在接收欄中顯示返回?cái)?shù)據(jù)

適配器檢測(cè)完畢后便可以直接接入現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)使用｡進(jìn)入串口調(diào)試軟件界面,表示串口測(cè)試程序安裝成功 。

檢測(cè)HART協(xié)議適配器

首先確定硬件連接正確無(wú)誤｡硬件連接包括:適配器到PC機(jī)､適配器到HART儀表､接好電源(根據(jù)儀表有無(wú)外接工作電源做出選擇),使其進(jìn)入工作狀態(tài)(POWER指示燈長(zhǎng)亮)｡ 然后在PC機(jī)上運(yùn)行串口調(diào)試程序｡如果在接收欄中顯示了返回的數(shù)據(jù)表示適配器運(yùn)行正常｡

HART協(xié)議適配器的應(yīng)用

請(qǐng)將檢測(cè)好的HART協(xié)議適配器按照說(shuō)明連接好,并確定適配器處于工作狀態(tài)｡按照說(shuō)明啟動(dòng)串口調(diào)試程序或者由上位機(jī)發(fā)送相關(guān)的命令進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,客戶端可以將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計(jì)算得到有用的數(shù)值｡

啟動(dòng)串口調(diào)試程序或者由上位機(jī)發(fā)送相關(guān)的命令進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,客戶端可以將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計(jì)算得到有用的數(shù)值｡

將計(jì)算所得的數(shù)據(jù)送到相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū),客戶可以根據(jù)自己的需要來(lái)處理這些數(shù)據(jù)｡也可以根據(jù)自己的需要來(lái)提取有用的數(shù)據(jù)量,具體的讀取命令,請(qǐng)參閱相關(guān)的技術(shù)書(shū)籍或向HART儀表廠商和經(jīng)銷商獲取儀表專用協(xié)議｡

操作系統(tǒng)及上位機(jī)組態(tài)軟件只要支持RS-232便可以輕松實(shí)現(xiàn)與HART儀表的通訊｡

此HART協(xié)議適配器的轉(zhuǎn)換是全透明的,它只處理HART信號(hào)與串口信號(hào)的互相轉(zhuǎn)換問(wèn)題,工作在應(yīng)用層,只針對(duì)符合HART協(xié)議的產(chǎn)品,與具體的供貨商無(wú)關(guān),讀取命令和數(shù)據(jù)也沒(méi)有任何關(guān)系及影響｡ （以上同時(shí)作為HART轉(zhuǎn)RS-485智能適配器或USB的介紹說(shuō)明）