hart通訊協(xié)議及應(yīng)用

《hart通訊協(xié)議及應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、HART通訊協(xié)議及應(yīng)用鄭州波特電子有限公司0.引言很多年以來(lái),4～20ｍＡ信號(hào)一直成為現(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)傳輸標(biāo)準(zhǔn),在過(guò)程自動(dòng)化設(shè)備之間信息通信受到了極大的限制,僅能得到與過(guò)程變量成正比的電流信號(hào)。1989年Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ首先制訂了ＨＡＲＴ高速可尋址遠(yuǎn)程傳感器協(xié)議,引起了現(xiàn)場(chǎng)儀表通訊標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)革命,在工業(yè)過(guò)程中作為現(xiàn)場(chǎng)智能儀表數(shù)字通訊標(biāo)準(zhǔn)廣為應(yīng)用。為滿足工業(yè)過(guò)程對(duì)ＨＡＲＴ協(xié)議的日益需求,在1993年成立ＨＡＲＴ通訊基金會(huì)。ＨＡＲＴ基金會(huì)是一個(gè)獨(dú)立的、非盈利機(jī)構(gòu),它的主要職責(zé)是制訂、維護(hù)及升級(jí)ＨＡＲＴ協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),登記注冊(cè)會(huì)員、提供對(duì)應(yīng)用ＨＡＲＴ技術(shù)在全球范

2、圍內(nèi)的技術(shù)支持和培訓(xùn)。目前,世界上已有60%的智能儀表采用了ＨＡＲＴ協(xié)議,主要的儀表供應(yīng)廠商都提供支持ＨＡＲＴ協(xié)議的智能儀表,如ＨＯＮＥＹＷＥＬＬ、ＦＯＸＢＯＲＯ、ＡＢＢ、Ｅ＆Ｈ、ＳＭＡＲ等儀表制造商。專(zhuān)家預(yù)測(cè)到2000年約有75%的智能儀表支持ＨＡＲＴ協(xié)議,開(kāi)發(fā)符合ＨＡＲＴ協(xié)議的新類(lèi)型儀表和制造廠商正持續(xù)快速增長(zhǎng)。1.ＨＡＲＴ協(xié)議ＨＡＲＴ協(xié)議采用在4～20ｍＡ模擬信號(hào)上疊加音頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行雙向數(shù)字通訊,而不影響傳送給控制系統(tǒng)模擬信號(hào)的大小,保證了與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的兼容性。ＨＡＲＴ協(xié)議遵循ＩＳＯ制訂的ＯＳＩ開(kāi)放式系統(tǒng)互連參考模型,采用了ＯＳＩ模型的第

3、一層、第二層和第七層,即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。用戶層應(yīng)用層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理傳輸介質(zhì)?。龋粒遥酝ㄓ崊f(xié)議模型1.1物理層-5-Allcontentsaresubjectedtochangewithoutpriornotice(Rev1.0)Tel:0371-67370887Fax:0371-67370196·E_mail：autobaud@126.comhttp://www.hnbaud.comCopyright?2006?baudelectronicco.,LtdAssumesnoresponsibilityforan

4、yerrorswhichmayappearinthisdocument.HART通訊協(xié)議及應(yīng)用鄭州波特電子有限公司物理層規(guī)定了信號(hào)的傳輸方法、傳輸介質(zhì),ＨＡＲＴ信號(hào)傳輸是基于ＢＥＬＬ202通訊標(biāo)準(zhǔn),采用ＦＳＫ(頻移鍵控)方法,數(shù)字信號(hào)的傳送波特率設(shè)定為1200ｂ/ｓ,數(shù)字信號(hào)“0”和“1”分別用1200Ｈｚ和2200Ｈｚ的正弦波表示,這些頻率的正弦波疊加在模擬信號(hào)上一起傳送,如上圖所示。由于ＦＳＫ信號(hào)平均值為零,對(duì)模擬信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生任何影響。通常采用雙絞同軸電纜作為傳輸介質(zhì)時(shí),最大傳輸距離可達(dá)到3000ｍ。1.2　數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)定了ＨＡＲＴ幀

5、的格式,實(shí)現(xiàn)建立、維護(hù)、終結(jié)鏈路通訊功能,ＨＡＲＴ協(xié)議根據(jù)冗余檢錯(cuò)碼信息,采用自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求發(fā)送機(jī)制,消除由于線路噪音或其它干擾引起的數(shù)據(jù)通訊出錯(cuò),實(shí)現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)無(wú)差錯(cuò)傳送。(1)ＨＡＲＴ幀ＨＡＲＴ協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)通訊按幀的格式傳送,ＨＡＲＴ幀由鏈路同步信息、尋址信息、用戶數(shù)據(jù)以及校驗(yàn)和組成,ＨＡＲＴ幀又被分為請(qǐng)求幀、應(yīng)答幀和陣發(fā)幀。請(qǐng)求幀和應(yīng)答幀的主要差別在于應(yīng)答幀包含了數(shù)據(jù)通訊狀態(tài)和變送器的工作狀態(tài)。鏈路同步碼定界符地址命令號(hào)字節(jié)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)字節(jié)校驗(yàn)和鏈路同步碼定界符地址命令號(hào)字節(jié)長(zhǎng)度響應(yīng)碼數(shù)據(jù)字節(jié)校驗(yàn)和ＨＡＲＴ請(qǐng)求幀/應(yīng)答幀格式鏈路同步碼:ＨＡＲＴ協(xié)議

6、采用2到20個(gè)十六進(jìn)制的“ＦＦ”字節(jié)作為接收設(shè)備的同步信息,主設(shè)備或控制系統(tǒng)可通過(guò)鏈路層管理命令設(shè)定同步字節(jié)個(gè)數(shù)。定界符:表示ＨＡＲＴ幀的開(kāi)始,定義了幀的類(lèi)型及尋址格式。根據(jù)定界符的低3位ｂ2ｂ1ｂ0可以把ＨＡＲＴ幀分為請(qǐng)求幀、應(yīng)答幀和陣發(fā)幀。根據(jù)定界符的最高位ｂ7可以把ＨＡＲＴ幀尋址信息分為長(zhǎng)格式和短格式,如表1所示。幀類(lèi)型長(zhǎng)　幀ｂ7=1短　幀ｂ7=0陣發(fā)幀0x810x1請(qǐng)求幀0x820x2應(yīng)答幀0x860x6地址-5-Allcontentsaresubjectedtochangewithoutpriornotice(Rev1.0)Tel:037

7、1-67370887Fax:0371-67370196·E_mail：autobaud@126.comhttp://www.hnbaud.comCopyright?2006?baudelectronicco.,LtdAssumesnoresponsibilityforanyerrorswhichmayappearinthisdocument.HART通訊協(xié)議及應(yīng)用鄭州波特電子有限公司:短格式地址長(zhǎng)度為一個(gè)字節(jié),低4位ｂ3ｂ2ｂ1ｂ0表示從設(shè)備的地址號(hào),ＨＡＲＴ協(xié)議規(guī)定了地址號(hào)的范圍為0～15,在總線上最多只能掛15臺(tái)變送器。長(zhǎng)格式地址長(zhǎng)度為五個(gè)字節(jié)

8、,由第一字節(jié)的低6位及其后連續(xù)四個(gè)字節(jié)共38位構(gòu)成,由儀表唯一標(biāo)識(shí)碼的低38位表示,由6位儀表制造廠商標(biāo)識(shí)代號(hào),8位儀表類(lèi)