hart通信
㈠ HART协议是什么
HART(Highway Addressable Remote Transcer),可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议,是美国ROSEMOUNT公司于1985年推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。
HART装置提供具有相对低的带宽,适度响应时间的通信,经过10多年的发展,HART技术在国外已经十分成熟,并已成为全球智能仪表的工业标准。
(1)hart通信扩展阅读
HART通信采用的是半双工的通信方式,其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信,属于模拟系统向数字系统转变过程中过渡性产品,因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力,得到了较快的发展。HART通信协议规定了一系列命令,按命令方式工作。
它有三类命令,第一类称为通用命令,这是所有设备都理解、都执行的命令;
第二类称为一般行为命令,所提供的功能可以在许多现场设备(尽管不是全部)中实现,这类命令包括最常用的的现场设备的功能库;
第三类称为特殊设备命令,以便于工作在某些设备中实现特殊功能,这类命令既可以在基金会中开放使用,又可以为开发此命令的公司所独有。在一个现场设备中通常可发现同时存在这三类命令。
㈡ hart协议可以支持多远距离的通信
基金会现场总线分低速H1和高速H2两种通信速率。H1的传输速率为 3125Kbps,通信距离可达 1900m (可加中继器延长),可支持总线供电,支持本质安全防爆环境。H2的传输速率为 1Mbps和 2.5Mbps两种,其通信距离为750m和500m。物理传输介质可支持比绞线、光缆和无线发射,协议符合IEC1158-2标准。其物理媒介的传输信号采用曼彻斯特编码,每位发送数据的中心位置或是正跳变,或是负跳变。正跳变代表0,负跳变代表1,从而使串行数据位流中具有足够的定位信息,以保持发送双方的时间同步。接收方既可根据跳变的极性来判断数据的“1”、“0”状态,也可根据数据的中心位置精确定位。
㈢ DP通讯协议和HART通讯协议有什么区别
两种不同的总线通信协议,HART协议是跑在4-20mA电流信号上的,DP是profibus-DP协议,西门子的产品绝大部分都是使用profibus-DP协议通信,如果西门子的PLC要连接带HART协议的压力变送器等仪表的时候,通信协议不同,就要在两者中间加一个转换模块,把两者连结通信,上海泗博的HPM-610就可以实现HART转换profibus,同时还有HART转modbus485/232的产品。
㈣ HART协议的工作方式
“HART”是高速可寻址远程传感器的缩写。HART协议利用贝尔202频移键控(FSK)标准,将低电平的数字通信信号叠加在4 - 20mA之上。 图1. 频移键控(FSK)
这项技术实现了双向现场通信,并使得同智能现场仪表传输比一般过程变量更多的信息成为可能。HART协议以1200 bps的速率通信,而不影响4 - 20mA信号,并允许一个主机应用程序(主设备),从智能现场设备每秒获取两次或两次以上的数字更新。由于数字FSK信号是相位连续的,因而不会对4 - 20mA信号造成干扰。
HART技术是个主/从协议,这意味着,只有当主设备发出信号时,智能现场(从)设备才会发送信号。HART协议可在多种模式下使用,如点到点或者多点模式,在智能现场仪表和中央控制或监测系统之间传输信息。HART通信发生在两个具有HART功能的设备之间,通常是智能现场设备和控制或监测系统之间。通信使用标准的仪器级电缆,并且使用标准的接线和终端处理方式。HART协议提供两个同步通信通道:4 - 20mA模拟信号和一个数字信号。4 - 20mA信号利用4 - 20mA的电流回路 – 它是最快和最可靠的业界标准,来传输主要的测量值(在现场仪表的情况下)。另外,HART利用叠加在模拟信号之上的数字信号,来传输其它的设备信息。数字信号中包含了来自设备的信息,包括设备状态、诊断、额外的测量或计算值等。这两个通信通道结合起来,提供了一种易于使用和配置的低成本、高度可靠的、完整的现场通信解决方案。
图2. 两个通信通道
HART协议最多可有两个主设备(第一主设备和第二主设备)。这使得可以利用第二主设备,例如手持通信器,而不会对第一主设备,如控制/监测系统的通信造成干扰。
图3. 第一和第二主方
HART协议允许与现场设备之间的所有数字通信,可采用点到点或多点模式的网络配置:
图4. 点到点的配置
多点模式的配置还有一个可选的“猝发”通信模式,其中单个从设备可连续广播标准的HART回复信息。这一可选的“猝发”通信模式有可能采用更高的更新速率,并且使用通常只限于点到点的配置。
图5. 多点配置