HART：远程传感器通信协议详解

HART，全称为Highway Addressable Remote Transducer (可寻址远程传感器高速通道)，是一种专为工业过程控制设计的通信协议，由HART Communication Foundation (HCF) 提倡并制定。它旨在提供一种兼容模拟4-20mA电流信号与数字通信的解决方案，通过频移键控(FSK) 技术实现数据传输。 HART协议的主要组成部分包括以下几个方面： 1. **设备类型**： - **从设备**（Slave Device）：这些是执行命令和接收指令的现场设备，如变送器或传感器。 - **主设备**（Master Device）：分为两种类型，**Primary Master** 是负责管理整个网络的设备，而**Secondary Master** 可作为从设备的一部分进行局部控制。 - **Burst Mode Device**：这种设备支持批量数据传输，效率较高。 2. **通信特点**： - **通信方式**：HART协议利用双绞线作为传输介质，支持点对点和多点连接。1200 bps的波特率和11位字符结构（1起始位、8数据位、1奇校验位和1停止位）确保了稳定的数据传输。 - **数据编码**：采用FSK调制，逻辑"1"用1200Hz表示，逻辑"0"用2200Hz表示，同时叠加一个0.5mA的正弦波作为信号载波，与4-20mA电流信号共存。 3. **命令分类**： - **通用命令**（Universal Commands，0-30号）：如读取制造商信息、设备类型等。 - **一般命令**（Common-Practice Commands，32-126号）：涉及读取和设置设备基本变量（如PV、SV、TV、QV）。 - **特殊命令**（Transmitter-Specific Commands，127-253号）：设备特定的命令，例如读取动态变量或设置设备属性。 HART命令操作涵盖了设备信息获取、基本参数读写以及动态变量的访问。通过这些命令，用户能够灵活地监控和控制工业过程中的关键参数，提升系统的可靠性和效率。 HART协议是一种实用的工业通信标准，它整合了模拟与数字通信的优势，适用于需要高精度和可靠性的过程控制应用中。无论是从设备还是主设备，用户都可以通过遵循HART协议的命令结构来有效地与现场设备交互。