HART協(xié)議的概念

    現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中存在多種不同的主機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)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)議初是由美國(guó)Rosemount公司開(kāi)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(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(cè)量、過(guò)程參數(shù)、設(shè)備組態(tài)、校準(zhǔn)、診斷信息通過(guò)HART協(xié)議訪問(wèn)。

     HART協(xié)議參照了標(biāo)準(zhǔn)化組織的開(kāi)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)奈锢硇问健⑾⒔Y(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(wèn)答式”的時(shí)候，一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)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(gè)主機(jī)（如一個(gè)用于系統(tǒng)控制，另一個(gè)是HART通信的手操器），如不需要模擬信號(hào)，多點(diǎn)系統(tǒng)中的一對(duì)電纜線上多可以連接15個(gè)從設(shè)備。

      HART 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(chǎng)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，命令包括常用的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功能庫(kù)。

（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(huì)中開(kāi)放使用，又可以為開(kāi)發(fā)此命令的公司所*。

  HART采用統(tǒng)一的設(shè)備描述語(yǔ)言DDL。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備開(kāi)發(fā)商采用這種標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言來(lái)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(lái)理解這些設(shè)備的特性參數(shù)而不必為這些設(shè)備開(kāi)發(fā)接口。但由于這種模擬數(shù)字混合信號(hào)制，導(dǎo)致難以開(kāi)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)。