20世紀80年代(dài)中期，羅(luó)斯蒙(mēng)特(tè)公(gōng)司(sī)（Emerson艾(ài)默生）提出HART協(xié)議 (Highway Addressable Remote Transducer)可(kě)尋(xún)址(zhǐ)遠程(chéng)變(biàn)送(sòng)器數據通(tōng)道。

用於現(xiàn)場智能(néng)儀(yí)表(biǎo)和控製室(shì)設備之(zhī)間通(tōng)信(xìn)；

HART通(tōng)訊協(xié)議不能算作(zuò)嚴(yán)格的(dí)現場總綫(xiàn)，但它是一項很(hěn)好的(dí)過(guò)渡性通(tōng)訊協議(yì)；

1993年(nián)，羅(luó)斯(sī)蒙特將(jiāng)HART協議所有權和(hé) HART標(biāo)誌(zhì)注冊權轉交給(gěi)HART通信基金HCF；

盡管(guǎn)HART遲早(zǎo)要被(bèi)全數(shù)字(zì)化的現(xiàn)場總綫所取代，但HART智能(néng)變送(sòng)器仍會有十(shí)年(nián)左右的市場(cháng)。

這項協議是(shì)公開的(dí)，隻要(yào)較(jiào)少的(dí)費用即可(kě)購買這一(yī)標(biāo)準的全部文件。

HART的(dí)基(jī)本(běn)特點(diǎn)

現場(cháng)過程(chéng)檢(jiǎn)測儀(yí)表一般都采用(yòng)兩綫製(zhì)環(huán)路供電（如壓(yā)力(lì)變送器），也就(jiù)是(shì)供(gōng)電電(diàn)壓為12-48V，而環(huán)路中的電流為工(gōng)業用(yòng)標(biāo)準電流(liú)4-20mA。因此(cǐ)整個儀表必須保證(zhèng)4mA供電(diàn)下(xià)正常工作(zuò)。兩綫製(zhì)變(biàn)送(sòng)器(qì)將(jiāng)傳感器(qì)信號變(biàn)送為(wéi)4-20mA的(dí)電(diàn)流信(xìn)號輸出，而且輸出信號(hào)綫與電源綫復用(yòng)。兩綫(xiàn)製變(biàn)送的突出(chū)益處是(shì)現(xiàn)場變送(sòng)器與控製室(shì)儀(yí)表之(zhī)間的(dí)聯(lián)係(xì)僅(jǐn)僅使用兩根(gēn)雙絞(jiǎo)綫，這兩根(gēn)雙絞(jiǎo)綫(xiàn)既是供給(gěi)變送(sòng)器工(gōng)作的電源(yuán)綫(xiàn)，又是信(xìn)號輸出綫，接(jiē)口綫路簡(jiǎn)單(dān)。

HART協(xié)議zui突(tū)出的(dí)特點

HART協議(yì)又稱(chēng)為混(hùn)合(hé)協議(yì)，是因(yīn)為它將模擬量和(hé)數字(zì)量通信相融(róng)合(hé)。它(tā)既支(zhī)持(chí)4-20mA模(mó)擬信號(hào)的(dí)單(dān)變量通(tōng)信，也可(kě)以(yǐ)將附加(jiā)信息(xī)以數(shù)字信號(hào)的(dí)方(fāng)式進行通(tōng)信(xìn)。數(shù)字(zì)信息以(yǐ)FSK調製方式加載(zǎi)在標準的(dí)4-20mA電(diàn)流(liú)回(huí)路上。通過采(cǎi)用(yòng)濾(lǜ)波(bō)技術，可以(yǐ)從模擬(nǐ)信號中去(qù)除(chú)掉數(shù)字信號，數字(zì)信號(hào)並不會影(yǐng)響模擬(nǐ)量(liáng)信號(hào)的傳(chuán)輸。

因此，HART協議(yì)zui突出的(dí)特點是：數(shù)字通信與(yǔ)模(mó)擬信號(hào)4～20mA兼(jiān)容，傳輸的信(xìn)號(hào)用調(tiáo)製後的(dí)正弦信(xìn)號疊(dié)加在(zài)4～20mA的模擬信號上。

HART協議的(dí)益(yì)處

1，雙向通信：采(cǎi)用(yòng)模(mó)擬(nǐ)量信號隻能單向傳(chuán)送信息，要麼是從設備到(dào)主(zhǔ)機(jī)（輸入），要麼(mó)是從主機到(dào)設備(bèi)（輸出）。而采用HART協(xié)議(yì)可以(yǐ)雙向傳送數(shù)字(zì)信息。這突破了(liǎo)以(yǐ)往傳統(tǒng)儀(yí)表隻能(néng)從(cóng)主機接收控製信號的(dí)方(fāng)式——比(bǐ)如閥(fá)門控製(zhì)，也可以(yǐ)向(xiàng)主機傳(chuán)遞(dì)閥門中的(dí)信(xìn)息(xī)狀態。同(tóng)樣(yàng)，以往(wǎng)隻(zhī)能把(bǎ)過程變量(liáng)發送給監(jiān)控計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在(zài)也(yě)可(kě)以(yǐ)接收諸如組態設(shè)置(zhì)之(zhī)類(lèi)的(dí)信息(xī)。

2，新類(lèi)型(xíng)信(xìn)息：傳統(tǒng)的(dí)模(mó)擬量和離(lí)散(sàn)量設備隻能以單(dān)過程變量(liáng)方式通信——因而(ér)很(hěn)難(nán)找(zhǎo)到一(yī)種(zhǒng)簡(jiǎn)便的(dí)方(fāng)式(shì)判(pàn)定發送的信(xìn)息是(shì)否有效。采用HART，不但可以獲(huò)取(qǔ)過程變(biàn)量，還可以獲得(dé)其他類(lèi)型的信(xìn)息(xī)。每個HART設備(bèi)中包(bāo)括35-40個標(biāo)準(zhǔn)信(xìn)息項。比(bǐ)如：①設(shè)備狀(zhuàng)態(tài)＆診(zhěn)斷報(bào)警(jǐng)②過程(chéng)變量(liáng)＆單位③回路電(diàn)流(liú)＆百分比範(fàn)圍(wéi)④生產商(shāng)＆設備(bèi)標簽(qiān)等

3，多(duō)變量(liáng)儀(yí)表：數字(zì)通(tōng)信模式下，一對電(diàn)纜(lǎn)可(kě)以處(chǔ)理多(duō)個變量(liáng)。例(lì)如，一(yī)個變送器(qì)可(kě)以處理(lǐ)多(duō)個傳(chuán)感器的輸(shū)入。在一台儀表(biǎo)中中能處(chǔ)理(lǐ)4個過(guò)程變(biàn)量(liáng)。在任(rèn)一現場(cháng)儀表中，HART協(xié)議支持256個(gè)過(guò)程(chéng)變(biàn)量(liáng)。

4，受(shòu)製於供應商：采用HART時(shí)，用(yòng)戶(hù)不會受製(zhì)於(yú)某(mǒu)個(gè)特定的供應商(shāng)或(huò)地方“標準”。這是由於HART技術並(bìng)不屬於某一家公(gōng)司，也(yě)不受(shòu)一個國(guó)家或標準實體單位的控(kòng)製。實際(jì)上(shàng)，該(gāi)技(jì)術(shù)由不(bù)受(shòu)約束的(dí)非盈利(lì)性(xìng)單位HART通信基(jī)金(jīn)會管理。

5，多渠道供應：就過(guò)程工(gōng)業(yè)而言，HART是(shì)目(mù)前世(shì)界(jiè)上廣泛采(cǎi)用的協(xié)議。可以(yǐ)從不(bù)同(tóng)供(gōng)應(yīng)商(shāng)那(nà)裏(lǐ)獲取近(jìn)幾(jī)百種(zhǒng)采用(yòng)HART技(jì)術的產(chǎn)品。產品種類(lèi)的齊(qí)全意味著HART產(chǎn)品幾(jī)乎(hū)能夠(gòu)滿足所(suǒ)有過程應用(yòng)場合(hé)的需(xū)要(yào)—並且還可(kě)以(yǐ)從多個(gè)經(jīng)銷(xiāo)商產品中選擇zui適合的(dí)一(yī)款。

6，可互操(cāo)作(zuò)性：完全(quán)可(kě)互操(cāo)作(zuò)性(xìng)意(yì)味著(zhuó)無論是(shì)哪(nǎ)個(gè)供應商的HART兼容產品和(hé)主係(xì)統(tǒng)都可以協同(tóng)工作。為(wéi)與HART設(shè)備實現(xiàn)兼容，一(yī)些主係(xì)統采用統一吐(tǔ)露(lòu)體現的(dí)指令，更進一(yī)步的係統則(zé)采(cǎi)用設備(bèi)描(miáo)述以理解(jiě)所有HART信息(xī)。

HART能辨(biàn)認三種(zhǒng)不(bù)同設(shè)備

一，從(cóng)設備(bèi)：它(tā)能(néng)對主設備(bèi)發出(chū)的命令做出(chū)響應(yīng)。是(shì)zui普(pǔ)遍zui基本(běn)的設(shè)備(bèi)，它接受(shòu)與提供(gōng)帶有測量值或其他(tā)數(shù)據的數(shù)字信號。從(cóng)設備一(yī)般(bān)為(wéi)常見(jiàn)的現場儀(yí)表，如壓力(lì)傳感器，溫度(dù)傳感器(qì)，執行器等，但(dàn)隻(zhī)在被請求時才(cái)進(jìn)行通信。

二，成(chéng)組(zǔ)模式(shì)設備：這種設備無需(xū)數據請求(qiú)即可在固定的時間間隔周期性地發出(chū)帶(dài)有(yǒu)測量值或(huò)其它(tā)的數(shù)據(jù)的數字(zì)信(xìn)號，亦即(jí)這(zhè)類設(shè)備通常(cháng)作為(wéi)獨(dú)立的數(shù)據(jù)廣播設(shè)備(bèi)，是具(jù)有成(chéng)組(zǔ)通(tōng)信能力的從(cóng)設備。

三，主設備：基(jī)本(běn)主(zhǔ)設(shè)備(bèi)和(hé)副(fù)主(zhǔ)設(shè)備。

主(zhǔ)設(shè)備負責(zé)從設備及(jí)成組模式設(shè)備(bèi)的初始(shǐ)化(huà)，數據交(jiāo)換(huàn)及(jí)控製功能。

一個過程(chéng)控製器(qì)單元(yuán)是基(jī)本(běn)主設(shè)備(bèi)的例子(zǐ)。

副主(zhǔ)設備是鏈(liàn)路的臨時使用者。

手持通(tōng)信器(qì)（Hand-hold Terminal，HHT）便是一例。

為使兩種(zhǒng)主設(shè)備能同時(shí)在(zài)通信(xìn)鏈(liàn)路(lù)上使用，協議(yì)具有(yǒu)對基(jī)本主(zhǔ)設備和(hé)副主(zhǔ)設(shè)備進行(háng)區(qū)分(fēn)的(dí)能力(lì)。

通(tōng)信(xìn)介質(zhì)

1，HART通(tōng)訊中可(kě)以使用(yòng)現有的多(duō)數(shù)電纜(lǎn)，zui好(hǎo)采(cǎi)用帶(dài)屏蔽的直徑大(dà)於0.51mm的電(diàn)纜。

2，通(tōng)信介(jiè)質(zhì)的選(xuǎn)擇視(shì)傳輸距離長短(duǎn)而(ér)定(dìng)。通常采用雙(shuāng)絞同軸電(diàn)纜作(zuò)為傳輸介(jiè)質時(shí)，單台(tái)設(shè)備使(shǐ)用(yòng)距(jù)離(lí)可達3000米，多站zui大傳輸距離可達到1500米。綫路總阻抗應(yīng)在230～1100Ω之(zhī)間。

HART網(wǎng)絡(luò)硬(yìng)件(jiàn)分(fēn)類(lèi)

1，信號(hào)發生(shēng)單元(yuán)——基(jī)本(běn)主設備，副主設備(bèi)，現場設備(bèi)。

2，非信(xìn)號發生單(dān)元(yuán)——模(mó)擬(nǐ)控(kòng)製器，電纜，網(wǎng)絡電源(yuán)，隔離(lí)柵(zhà)，接綫板等。

基本主設(shè)備(bèi)或模擬(nǐ)控製(zhì)器(qì)，信號(hào)發生單(dān)元可接到(dào)網絡(luò)的(dí)任(rèn)何位置，現(xiàn)場儀(yí)表和副主設(shè)備(bèi)並(bìng)聯(lián)到(dào)綫路。網絡(luò)至少需要一個(gè)基本(běn)主(zhǔ)設(shè)備或模(mó)擬控製器和一個現(xiàn)場儀表。

3，HART協議(yì)的兩種(zhǒng)連(lián)接方式：可以是(shì)點(diǎn)對點也(yě)可以是多站(zhàn)點。

HART協議(yì)的應(yīng)用(yòng)

使用HART手持(chí)通信(xìn)器(qì)調(tiáo)試(shì)氣動(dòng)調節(jié)閥及各(gè)類變(biàn)送(sòng)器(qì)如圖(tú)