HART协议简介
1996年,HART协议产品产量为60万台,Fisher-Rosemount公司的25万台变送器中HART协议产品约占76%。
专家们预计,HART在国际上的使用寿命为15~20年,在国内由于客观条件所限,这个时间会更长一些。
HART不是真正的现场总线,而是从模拟控制系统向现场总线过渡的一块踏脚石。
HART数据链路层
通信方式
主从式通信
由主设备来控制数据帧的传送
最多允许15个从设备连接到一条多点通讯线上
突发模式
从设备定时重复发送数据帧
半双工通讯方式
寻址范围:0 ~ 15
当地址为0时,处于4~20mADC与数字通信兼容状态。
当地址为1~15时,则处于全数字通信状态。
通讯帧格式
PREM BCNT DELM STATUS ADDR DATA CMD CHK
PREM: Preamble序文 BCNT: Bycount 字节数
DELM: Delimiter起始字符 STATUS: 变送器通讯状态
ADDR: Address地址(源地址和目的地址)
DATA: 通讯数据
CMD: Command 命令号 CHK: Checksum 校验和数据帧长度不固定,最长25个字节。
HART协议应用层
通用命令(Universal Commend):
对所有符合HART协议的现场设备都适用的命令。包括以下内容:
读变送器的量程、单位以及阻尼时间常数;
读出传感器串联数目及其限制;
写入轮询地址;
读出制造厂及产品型号;
读出主变量及单位;
读出电流的输出及百分比输出;
读写8个字符的标牌号,16个字符的描述内容以及日期等;
普通应用命令(Common-Practice Command):
适用于大部分符合HART协议的产品,但不同公司的HART产品可能会有少量区别,如写主变量单位,微调DA的零点和增益等。
主要包括:
写入阻尼时间常数;
写入变送器量程;
标定(设置零点和量程);
微调主变量零点;
微调DAC的零点和增益;
完成自检及主机复位;
特殊命令(Transmitter-Specific Command):
仅适用于某种具体的现场设备。这是各家公司的产品自己所特有的命令,不互相兼容,如特征化,微调传感头校正等。
主要命令包括:
读出或写入开方小流量截断值;
启动、停止或清除累积器;
选择主变量(质量流量或密度);
读出或写入组态信息资料;
微调传感器的标定;
设备描述语言(DDL)
DDL(Device Description Language)是使符合HART协议的设备真正做到完全兼容的重要保证。
它包括现场设备的DDL描述和主设备的DDL解释器两部分。
任何实现了DDL解释功能的主设备就可和任何已经提供了DDL描述的现场设备通讯。
新的现场设备可以无需顾及不同的主设备而独立发布。
新的主设备只要在其上开发好DDL解释器就可发行。