1、HART協議簡介
HART協議(Highway Addressable Remote Transducer Protocol)最初是由Fisher-Rosemount公司于1980年代推出的一種用于現場總線通信的開放式標準，采用基于Bell202標準的FSK(Frequency Shift Keying)頻移鍵控信號，在傳統(tǒng)4-20mA模擬信號上疊加幅度為0.5mA的音頻數字信號進行雙向數字通訊，旨在解決工業(yè)現場智能儀表和控制系統(tǒng)之間的通信問題，HART通信不會干擾傳送給控制系統(tǒng)的模擬信號，保證了與現有模擬系統(tǒng)的兼容性，屬于模擬系統(tǒng)向數字系統(tǒng)轉變過程中過渡性產品。
HART協議是一種請求-響應(主/從)通信協議，這意味著，每次通信都是由來自主設備的請求(或命令)發(fā)起的。主設備通常是分布式控制系統(tǒng)(DCS)、PLC 或基于PC的資產管理系統(tǒng)。從設備通常是現場測量設備，例如壓力、液位、溫度、流量或其他類型的變送器。為了確保來自任何供應商的任何支持HART的設備都可以正確通信并使用正確信息響應命令，命令集和類型在HART規(guī)范中給予明確定義，并在所有HART注冊設備中實施。
HART命令集為所有現場設備提供統(tǒng)一規(guī)范的通信。主機應用程序可以實現特定應用程序所需的任何命令。HART命令集主要有三類，在一個現場設備中通常可發(fā)現同時存在這三類命令。
①Universal Commands
通用命令提供對正常操作中有用的信息的訪問(例如，讀取主變量和單位)，所有使用HART協議的設備都必須識別并支持通用命令。
②Common Practice Commands
一般行為命令，所提供的功能可以在許多(但不一定是所有)現場設備中實現，這類命令包括最常用的的現場設備的功能庫。
③Device Specific Commands
設備特定命令代表每個現場設備特有的功能。這些命令訪問設置和校準信息，以及有關設備構造的信息。有關設備特定命令的信息可從設備制造商處獲得。
2、HART協議版本
HART協議作為一種開放的、兼容的、穩(wěn)定的、可靠的通信協議，在工業(yè)領域得到了廣泛的認可和應用，經過數十年不斷地演變已經發(fā)展出多個版本的更新和改進，每次版本的修訂在兼容之前版本的前提下都帶來了新的技術和功能，以滿足日新月異的工業(yè)自動化發(fā)展需求。目前主流版本HART 5、HART 6和HART 7的主要功能和區(qū)別如下：
①HART 5版本之前協議，物理層：RS485；鏈路層：令牌主從問答方式；應用層：定義一些簡單的通用命令。
②HART 5版本協議，物理層：模擬電流+FSK，1200bps；鏈路層：為令牌主從問答式，增加了第二主設備，增加了從設備陣發(fā)(Burst)模式；應用層：進一步豐富了通用命令、普通命令、特殊命令，短地址范圍0～15。
③HART 6版本協議，物理層：增加電流C8PSK，9600bps規(guī)范；應用層：擴充了命令內容，使用擴展的用戶標識，增加了設備簇命令，短地址范圍0～63。
④HART 7版本協議，物理層：增加2.4G DSSS O-QPSK 10dBm 250kbps規(guī)范；鏈路層：增加了時分多址訪問(TDMA)鏈路控制方式；網絡層：增加了自組織、多路徑、網狀網規(guī)范；應用層：擴充了設備簇命令，增加了網狀網絡維護命令。
HART協議主要功能
