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什么是HART协议（德鲁克压力校验仪DPI620包含此协议）
日期：2024-04-17 01:29
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摘要：HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。
1、HART协议采用基于Bell202标准的FSK频移键控信号，在低频的4-20mA模拟信号上叠加幅度为0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯，数据传输率为1.2kbps。由于FSK信号的平均值为0，不影响传送给控制系统模拟信号的大小，保证了与现有模拟系统的兼容性。在HART协议通信中主要的变量和控制信息由4-20mA传送，在需要的情况下，另外的测量、过程参数、设备组态、校准、诊断信息通过HART协议访问。
HART通信采用的是半双工的通信方式，其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中过渡性产品，因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力，得到了较快发展。HART 规定了一系列命令，按命令方式工作。它有三类命令，**类称为通用命令，这是所有设备都理解、都执行的命令；**类称为一般行为命令，所提供的功能可以在许多现场设备（尽管不是全部）中实现，这类命令包括*常用的的现场设备的功能库；第三类称为特殊设备命令，以便于工作在某些设备中实现特殊功能，这类命令既可以在基金会中开放使用，又可以为开发此命令的公司所独有。在一个现场设备中通常可发现同时存在这三类命令。
HART采用统一的设备描述语言DDL。现场设备开发商采用这种标准语言来描述设备特性，由HART基金会负责登记管理这些设备描述并把它们编为设备描述字典，主设备运用DDL技术来理解这些设备的特性参数而不必为这些设备开发专用接口。但由于这种模拟数字混合信号制，导致难以开发出一种能满足各公司要求的通信接口芯片。HART能利用总线供电，可满足本质**防爆要求，并可组成由手持编程器与管理系统主机作为主设备的双主设备系统。
HART协议于80年代后期开发，并于90年代初移交到HART基金会。从那时起，它已经更新了好几次。每一次的协议更新都确保更新向后兼容以前的版本。HART协议当前的版本是7.3版。“7”表示主修订号码，而“3”表示次修订号码。
HART协议实现了开放系统互连（OSI）7层协议模型的第1、2、3、4和7层：
协议物理层
以贝尔202标准为基础，采用频移键控（FSK），以1200bps的速率通信。代表0和1位值的信号频率分别为2200和1200Hz。该低电平信号叠加在4到20mA的模拟测量信号之上，而不会对模拟信号造成任何干扰。
数据链路层
定义了一项主从协议 - 在正常使用下，现场设备只在收到信号时才作回答。可以有两个主设备，例如，控制系统作为**主设备，而手持HART通信器作为**主设备。时序规则定义每个主设备可以开始通信事务的时间。单个多点线缆对可以连接多达15个或更多的从设备。
网络层
提供路由、端到端**及传输服务。它管理与通信设备之间端到端通信的“会话”。
传输层
数据链路层确保通信成功地从一个设备到另一个设备传播。传输层可以被用来确保端到端通信的成功。
应用层
定义了协议所支持的命令、响应、数据类型和状态报告。在应用层，协议的公共命令分为四大类：
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通用命令 - 提供在所有现场设备都必须实现的功能
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常用命令 - 提供很多设备所共有的功能，但并不是所有的现场设备都具有的功能
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设备特定命令 - 提供某特定现场设备所特有的功能，由设备制造商所指定
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设备系列命令 - 为特定测量类型的仪器提供一套标准化的功能，允许无需使用设备特定指令便能进行完全的通用性访问。