自(zì)動(dòng)化儀表(biǎo)知識(shí)百科(kē):自動(dòng)化儀器儀(yí)表(biǎo)基(jī)礎(chǔ)知識,技術方案
更(gēng)新時間:2022年(nián)12月(yuè)05日
什(shí)麼(mó)是(shì)hart協議
HART(“可(kě)尋(xún)址遠程傳感器數(shù)據(jù)公(gōng)路”)通信協(xié)議,是為工業過程測(cè)量(liáng)和(hé)控製(zhì)應用(yòng)而(ér)設計。我們將其(qí)稱為(wéi)混合協議是因為(wéi)它將模擬(nǐ)量和(hé)數(shù)字(zì)量(liáng)通信(xìn)相融合。它(tā)既支持4-20mA模擬信號(hào)的(dí)單變(biàn)量通(tōng)信,也可以(yǐ)將(jiāng)附加信息以數(shù)字信號的方式進(jìn)行(háng)通信。數字信息以低電平調製(zhì)方式加載(zǎi)在標(biāo)準的(dí)4-20mA電流(liú)回路上。由於(yú)采用標(biāo)準的(dí)可以從模擬信(xìn)號中去除的過濾(lǜ)技術(shù),數(shù)字(zì)信(xìn)號並不會影響模擬量信號的(dí)讀數。能(néng)夠(gòu)傳送上述疊加的數字信(xìn)息是(shì)實(shí)現(xiàn)HART的(dí)嚴重功能(néng)的基礎。1,HART協議采(cǎi)用(yòng)基於(yú)Bell202標(biāo)準(zhǔn)的FSK頻(pín)移(yí)鍵(jiàn)控信(xìn)號,在(zài)低頻的4-20mA模擬(nǐ)信號(hào)上(shàng)疊(dié)加(jiā)幅度(dù)為0.5mA的音頻數(shù)字(zì)信號(hào)進(jìn)行(háng)雙(shuāng)向數字(zì)通訊,數據傳(chuán)輸率為1.2kbps。由於(yú)FSK信號的平均值(zhí)為(wéi)0,不影響傳(chuán)送(sòng)給控製(zhì)係(xì)統模(mó)擬信(xìn)號的大小,保(bǎo)證(zhèng)了與現有(yǒu)模(mó)擬係統的兼容(róng)性(xìng)。在HART協(xié)議通(tōng)信中(zhōng)緊張(zhāng)的變(biàn)量(liáng)和控製信息由4-20mA傳(chuán)送,在需(xū)要的情況(kuàng)下,另外(wài)的測量(liáng),過(guò)程參(cān)數(shù),設(shè)備(bèi)組態,校準(zhǔn),診斷信(xìn)息通(tōng)過HART協議(yì)訪問。
hart是(shì)什麼(mó)意思
HART通信(xìn)采用的是(shì)半雙(shuāng)工的通信(xìn)方式,其(qí)特(tè)點(diǎn)是(shì)在現(xiàn)有(yǒu)模擬(nǐ)信(xìn)號(hào)傳輸綫上(shàng)實現(xiàn)數(shù)字信號(hào)通信(xìn),屬於(yú)模擬(nǐ)係(xì)統向(xiàng)數(shù)字係(xì)統轉(zhuǎn)變(biàn)過程(chéng)中過渡性產品,因(yīn)而(ér)在當前(qián)的(dí)過(guò)渡時期具有(yǒu)較強的市場(cháng)競爭能力,得到(dào)了較(jiào)快(kuài)發展。HART 規定(dìng)了一係(xì)列(liè)命令(líng),按命令方式工作(zuò)。它(tā)有三類(lèi)命(mìng)令,di一類稱為(wéi)通(tōng)用命令(líng),這是所有設備(bèi)都(dū)理(lǐ)解,都執行的(dí)命令;第(dì)二類稱為(wéi)一般(bān)行為(wéi)命令,所提供的功(gōng)能可以在許(xǔ)多現(xiàn)場(cháng)設備(盡管不(bù)是(shì)全(quán)部)中(zhōng)實現,這類(lèi)命令(líng)包(bāo)括zui常用(yòng)的的現場(cháng)設(shè)備的功能(néng)庫(kù);第三類(lèi)稱(chēng)為分外設備命令,以便(biàn)於工(gōng)作(zuò)在某些設(shè)備(bèi)中(zhōng)實現分外功能(néng),這類(lèi)命(mìng)令(líng)既可以(yǐ)在基金會(huì)中開放(fàng)使(shǐ)用,又(yòu)可以為開發此命(mìng)令(líng)的(dí)公(gōng)司(sī)所獨(dú)有。在(zài)一(yī)個現(xiàn)場設(shè)備(bèi)中(zhōng)通常可發現同時存在這(zhè)三類命令。
1,HART采(cǎi)用統一的(dí)設備描述語(yǔ)言DDL。現(xiàn)場設備(bèi)開(kāi)發(fā)商(shāng)采用這種(zhǒng)標(biāo)準(zhǔn)語言來(lái)描述設備特性(xìng),由HART基(jī)金會(huì)負責登(dēng)記管(guǎn)理這些設備(bèi)描述(shù)並把(bǎ)它(tā)們(mén)編為(wéi)設備描(miáo)述字典(diǎn),主(zhǔ)設備(bèi)運(yùn)用DDL技術(shù)來(lái)理解這些(xiē)設(shè)備的(dí)特(tè)性參(cān)數而不(bù)必為(wéi)這些設備(bèi)開發專(zhuān)用接(jiē)口。但由於這種(zhǒng)模擬(nǐ)數字(zì)混合信號(hào)製(zhì),導(dǎo)致(zhì)難以開發(fā)出一(yī)種(zhǒng)能滿(mǎn)足各(gè)公(gōng)司要(yào)求(qiú)的(dí)通信(xìn)接口芯(xīn)片。HART能利用總綫供(gōng)電(diàn),可滿(mǎn)足本(běn)質安(ān)全防(fáng)爆要(yào)求,並可(kě)組(zǔ)成(chéng)由手持(chí)編(biān)程器(qì)與(yǔ)管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統主機作為主設(shè)備的雙主(zhǔ)設備(bèi)係(xì)統(tǒng)。
2,基(jī)金會現場總綫(xiàn),即FoudationFieldbus,簡(jiǎn)稱(chēng)FF。它(tā)以(yǐ)ISO/OSI開放(fàng)係統互連模型(xíng)為(wéi)基(jī)礎,取(qǔ)其(qí)物理(lǐ)層,數(shù)據鏈路層(céng),應用層為FF通信模(mó)型(xíng)的相應層(céng)次,並在應用層上(shàng)增加(jiā)了用戶層(céng),現(xiàn)在多(duō)款(kuǎn)智(zhì)能HART手操器(qì)也漸漸加(jiā)入(rù)了此功能(néng),如(rú)羅斯蒙特(tè)的手操(cāo)器(qì)。
3,基金(jīn)會(huì)現場總綫(xiàn)分低速H1和高速H2兩(liǎng)種通信速率(shuài)。H1的傳輸(shū)速(sù)率為 3125Kbps,通(tōng)信(xìn)距離可達 1900m (可加(jiā)中(zhōng)繼(jì)器延長),可支持總綫供(gōng)電,支持(chí)本質安全(quán)防(fáng)爆環(huán)境。H2的(dí)傳(chuán)輸(shū)速率為 1Mbps和 2.5Mbps兩(liǎng)種(zhǒng),其(qí)通(tōng)信距(jù)離為(wéi)750m和(hé)500m。物理(lǐ)傳輸介質可支持(chí)比絞(jiǎo)綫(xiàn),光纜(lǎn)和(hé)無綫發射(shè),協(xié)議(yì)符合IEC1158-2標準。其(qí)物理媒介(jiè)的傳輸信號采(cǎi)用曼(màn)徹斯特編碼,每位發送(sòng)數據的(dí)中(zhōng)心位置或是正(zhèng)跳(tiào)變(biàn),或(huò)是負跳變。正跳變代(dài)表(biǎo)0,負跳(tiào)變代(dài)表1,從而使(shǐ)串(chuàn)行數(shù)據位(wèi)流中(zhōng)具有(yǒu)足夠的定(dìng)位(wèi)信(xìn)息,以保持(chí)發送雙方的(dí)時(shí)間同步。接收方(fāng)既(jì)可(kě)根據(jù)跳變(biàn)的(dí)極性(xìng)來(lái)判(pàn)斷(duàn)數(shù)據的(dí)“1”,“0”狀(zhuàng)態(tài),也(yě)可根據(jù)數(shù)據的(dí)中(zhōng)心位置(zhì)精(jīng)確(què)定位(wèi)。