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工業通信課堂/ Knowledge

HART協議簡介

HART協議是由Rosemount(羅斯蒙特)公司提出的一種用于現場智能儀表和控制室設備之間的通信協議,它是4~20mA模擬信號向全數字信號過渡的一種協議,在4~20mA標準的模擬信號上疊加一個數字信號,原模擬信號仍然有效,且數字信號和模擬信號互不影響。HART協議的有線部分參照了ISOOSI七層模型中的標準物理層、數據鏈路層和應用層這三層。

HART協議有線部分的物理層規定了信號的傳輸方法和傳輸媒介,它采用基于Bell 202標準的頻移鍵控技術(FSK)來把數字信號疊加到4~20mA電流回路中。它用1200Hz的正弦波代表邏輯1,用2200Hz的正弦波代表邏輯0,電流峰峰值為正負0.5mA。如下圖所示:

HART協議有線部分的數據鏈路層規定了HART有線協議幀的格式。請求幀和響應幀格式如下所示

1HART物理層圖示

HART協議有線部分的數據鏈路層規定了HART有線協議幀的格式。請求幀和響應幀格式如下所示:


2 HART幀格式

HART協議的應用層包括三個類別的HART命令,用HART命令來操作數據,包括通用命令、常用命令和特殊命令,目前最新版本HART協議的各類命令的命令號范圍如下表所示:

命令號

類型

描述

命令號

類型

描述

0~30,38,48

通用命令

所有HART設備都必須支持

768~1023

無線命令

無線設備支持的物理層、數據鏈路層、網絡層以及網絡管理等命令

31

命令擴展標志

標志著在數據域有兩字節的命令號

1024~33791

設備族命令

HCF定義的設備族命令,可以統一相同類型設備的操作命令

32~121

(不包括38,48)

一般命令

HART設備可以選擇支持

33792~64511

保留


122~126

非對外開放的命令

廠商內部用來調試生產時使用

64512~64765

無線設備特殊命令

專為無線設備指定,不同廠家的實現不盡相同

127

保留


64766~64767

保留


128~253

特殊命令

不同廠商支持的命令不盡相同,參考廠商設備相關文檔

64768~65021

附加的設備特殊命令

只在設備特殊命令超出128~253的范圍時使用

254~511

保留


65022~65535

保留


512~767

附加一般命令

HART設備可以選擇支持







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