HART,Highway Addressable Remote Transducer Protocol,可寻址远程传感器高速通道协议,HART是作为数字化工业自动化协议的现场总线的最早期的实现。
其最引人注目的特点是,HART可以在旧的4-20mA的模拟仪表配线上,共享使用双绞线,进行通讯。由于过去的大量的系统是基于4-20mA的方案,也使得HART协议成为现在最流行的工业协议之一。
对于习惯使用旧的4-20mA的信号系统的人来说,想要去实现更加智能化的协议。HART算是提供了一个很好的协议转换。目前工业界中,使用Profibus DP/PA和FF的,越来越多了,因为对于用户来说,越来越熟悉这些技术了,也愿意使用性能更好的调试功能。
HART有两种操作模式,对等模式(模拟/数字模式)和多支路(Multidrop)模式。
- 对等(peer-to-peer = analog/digital)模式
数字信号重叠与4-20mA的环路电流之上。
对于设备来说,数字信号和4-20mA的电流,都是有效的输出。轮训的设备地址设置为0.对于每一个仪器的电缆的信号对来说,只能放置一个设备。单个用户指定的信号,作为4-20mA的信号,另外的信号,在4-20mA信号之上,作为数字信号发送。例如,压力参数可以通过4-20mA信号,表示压力的范围,而温度可以通过同一信号线,作为数字信号传送
- 多分支(multidrop)模式
只用数字信号。
模拟的环路电流是固定的4mA。在multidrop模式中,单个信号线缆,可能会接多个仪器。HART的3到5版本中,允许轮训仪器地址的范围是1-15.第6版即之后的HART,最大寻址达63.每个仪表都有个独一无二的地址。
HART的数据包的结构为:
表 4.2. HART数据包的结构
域名 | 长度(字节) | 用途 |
---|---|---|
Preamble | 5-20 | 同步和载波检测 |
Start Byte | 1 | 指定主设备号 |
Address | 1-5 | 指定注从设备,指定突发模式 |
Command | 1 | 数字值,用于要执行的命令 |
Number of Data Bytes | 1 | 指定数据域的大小 |
Status | Master (0) | 执行和健康状况回应 |
Data | 0-253 | 和命令相关的数据 |
Checksum | 1 | 异或所有的字节,从起始字节到倒数第二个字节,而得到的校验值 |