HART 协议初学者指南

HART协议是近年来最受信赖的通信协议，它融合了模拟系统和数字控制系统的特点。

过程工厂的现场仪表开始受到更复杂的计量法规的约束。大多数新型现场仪表现在都是智能数字仪表。HART 广泛应用于过程和仪表系统，例如智能 HART 压力变送器。

什么是 HART 协议？

HART协议的全称是Highway Addressable Remote Transducer Protocol，即高速可寻址远程传感器协议，是Fisher-Rosemount公司在1980世纪XNUMX年代推出的一项现场总线通信开放标准。

为了解决工业现场智能仪表与控制系统之间的通讯问题，采用基于Bell202标准的FSK（Frequency Shift Keying）频移键控信号，在传统的0.5-4mA模拟信号上叠加幅度为20mA的音频数字信号，进行双向数字通讯。

HART通信不会对传输到控制系统的模拟信号产生干扰，保证了与现有模拟系统的兼容性，是模拟系统向数字系统转变过程中的过渡产品。

兼容性： HART协议可用于连接各类现场仪表，包括温度、液位、压力、流量、分析仪等。

可靠性： HART协议具有全双工通讯能力，设备可以同时发送和接收，保证通讯的可靠性。

易于使用： 可通过现有的4-20mA信号进行HART协议传输，无需额外硬件和线缆，使用方便。

HART协议通常采用4-20mA信号进行两种类型的通讯：模拟信号和数字信号。

模拟信号中4mA对应仪表信号的最小值。20mA对应仪表信号的最大值。

采用数字信号方式，装置可以向仪器发出数字指令，仪器也可以发送完整的测量数据和故障诊断信息。

通过HART系统可以对数字信号进行分离和分析，提高了系统的性能，降低了现场仪表的成本。

如果本文还是不能为您讲解HART协议，您可以了解更多高速可寻址远程传感器协议

HART协议作为一种开放、兼容、稳定、可靠的通讯协议，得到了工业领域广泛的认可和应用。

经过几十年的不断演进，已更新完善多个版本，每次修订都带来新技术、新功能，同时兼容之前版本，满足工业自动化不断变化的发展需求。

目前主流版本HART 5、HART 6、HART 7主要功能及区别如下：

①HART5之前的协议：
物理层：RS485；
链路层：Token主从问答模式；
应用层：定义一些简单的通用命令。

②HART 5版本协议：
物理层：模拟电流+FSK，1200bps；
链路层：令牌主从问答模式，增加第二个主设备和从设备突发模式；
应用层：进一步丰富通用命令、普通命令、特殊命令、以及短地址范围0~15。

③HART 6版本协议：
物理层：增加现有C8PSK、9600bps规范；
应用层：扩展了命令内容，使用了扩展的用户标识，增加了设备集群命令，短地址范围0~63。

④HART 7版本协议：
物理层：增加2.4G DSSS O-QPSK 10dBm 250kbps规范；
链路层：增加了时分多址（TDMA）链路控制模式；
网络层：增加了自组织、多路径、网状网络规范；
应用层：扩展设备集群命令，增加网状网络维护命令。