HART通讯协议的DataFlow Diagram Transmitter详解

资源摘要信息:"HART (Highway Addressable Remote Transducer) 协议是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，它允许设备之间通过数字信号进行通信。HART协议在传统的4-20mA模拟信号上叠加了数字信号，这种技术被称为“数字信号注入”。这使得既可以保持原有的模拟信号通信，又可以实现数字信号通信，大大提升了工业自动化系统的性能和灵活性。" 1. HART协议基础 HART协议基于贝尔202标准，它是一种频率移键控(FSK)调制技术，可以在4-20mA的模拟信号上叠加1200波特的数字信号。这种协议的出现，解决了在不干扰模拟信号的前提下，能够实现双向通信的问题。HART通信的这种特性，让现场设备（如传感器和执行器）能够在保持其传统功能的同时，还能提供诊断、校准、设备信息查询等数字通信功能。 2. HART协议的功能 HART协议提供多变量通信能力，允许在同一对双绞线上同时传输多个参数值。例如，一个温度传感器不仅能够发送温度值，还能够发送设备状态、量程设定等信息。这使得安装、维护和故障诊断工作变得更加简便和高效。HART协议还支持点对点通信和网络通信两种模式，点对点通信即为一个主机与一个设备之间的通信，网络通信则涉及主机与多个设备之间的通信。 3. HART协议的体系结构 HART协议的体系结构通常包括三个主要组件：现场设备、通信网络和主机系统。现场设备（如传感器、执行器）负责采集数据和执行控制命令。通信网络则是由物理层和数据链路层组成，负责传输数据。主机系统则可能是PC上的HART通信软件或者是DCS（分布式控制系统）的一部分，用于向现场设备发送请求，并接收和处理数据。 4. HART协议的应用 HART协议在石油、化工、电力和水处理等行业的过程控制中得到广泛应用。这些行业中的过程控制设备，比如压力变送器、流量计、液位计等，都能够通过HART协议与控制系统进行通信。HART协议的灵活性和可靠性，以及对现有4-20mA系统的兼容性，使它成为工业自动化领域的首选通信协议之一。 5. HART协议版本 HART协议经历了多个版本的更新和演进。从最初的HART 3到后来的HART 5、HART 6和HART 7，协议逐渐增加了新的功能，比如增强设备描述（EDD）技术、增加高速通信模式等，以满足工业自动化领域不断增长的需求。 总结： HART协议通过在传统的4-20mA模拟信号上叠加数字信号，为工业自动化设备提供了额外的通信能力。这种协议的灵活性和可靠性，以及兼容性使得其在自动化领域的应用十分广泛。了解HART协议的基础知识和功能，对于从事工业自动化行业的工程师和维护人员来说至关重要。随着工业4.0和智能制造的推进，HART协议以及其相关设备的智能化升级，将进一步提高工业自动化系统的性能和效率。