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工业通信课堂/ Knowledge

HART协议简介

HART协议是由Rosemount(罗斯蒙特)公司提出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议,它是4~20mA模拟信号向全数字信号过渡的一种协议,在4~20mA标准的模拟信号上叠加一个数字信号,原模拟信号仍然有效,且数字信号和模拟信号互不影响。HART协议的有线部分参照了ISOOSI七层模型中的标准物理层、数据链路层和应用层这三层。

HART协议有线部分的物理层规定了信号的传输方法和传输媒介,它采用基于Bell 202标准的频移键控技术(FSK)来把数字信号叠加到4~20mA电流回路中。它用1200Hz的正弦波代表逻辑1,用2200Hz的正弦波代表逻辑0,电流峰峰值为正负0.5mA。如下图所示:

HART协议有线部分的数据链路层规定了HART有线协议帧的格式。请求帧和响应帧格式如下所示

1HART物理层图示

HART协议有线部分的数据链路层规定了HART有线协议帧的格式。请求帧和响应帧格式如下所示:


2 HART帧格式

HART协议的应用层包括三个类别的HART命令,用HART命令来操作数据,包括通用命令、常用命令和特殊命令,目前最新版本HART协议的各类命令的命令号范围如下表所示:

命令号

类型

描述

命令号

类型

描述

0~30,38,48

通用命令

所有HART设备都必须支持

768~1023

无线命令

无线设备支持的物理层、数据链路层、网络层以及网络管理等命令

31

命令扩展标志

标志着在数据域有两字节的命令号

1024~33791

设备族命令

HCF定义的设备族命令,可以统一相同类型设备的操作命令

32~121

(不包括38,48)

一般命令

HART设备可以选择支持

33792~64511

保留


122~126

非对外开放的命令

厂商内部用来调试生产时使用

64512~64765

无线设备特殊命令

专为无线设备指定,不同厂家的实现不尽相同

127

保留


64766~64767

保留


128~253

特殊命令

不同厂商支持的命令不尽相同,参考厂商设备相关文档

64768~65021

附加的设备特殊命令

只在设备特殊命令超出128~253的范围时使用

254~511

保留


65022~65535

保留


512~767

附加一般命令

HART设备可以选择支持







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