通用命令
HART命令0:讀标識碼;
返回擴展的設備類型代碼,版本和設備标識碼。
請求:無;
響應:
字節0:254;
字節1:制造商ID;
字節2:制造商設備類型;
字節3:請求的前導符數;
字節4:通用命令文檔版本号;
字節5:變送器規範版本号;
字節6:設備軟件版本号;
字節7:設備硬件版本号;
字節8:設備标志;
字節9-11:設備ID号;
HART命令1:讀主變量(PV);
以浮點類型返回主變量的值。
請求:無;
響應:
字節0:主變量單位代碼;
字節1-4:主變量;
HART命令2:讀主變量電流值和百分比;
讀主變量電流和百分比,主變量電流總是匹配設備的AO輸出電流。百分比沒有限制在0-100%之間,如果超過了主變量的範圍,會跟蹤到傳感器的上下限。
請求:無
響應:
字節0-3:主變量電流,單位毫安;
字節4-7:主變量量程百分比;
HART命令3:讀動态變量和主變量電流;
讀主變量電流和4個(最多)預先定義的動态變量,主變量電流總是匹配設備的AO輸出電流。每種設備類型都定義的第二、第三和第四變量,如第二變量是傳感器溫度等。
請求:無
響應:
字節0-3:主變量電流,單位毫安;
字節4:主變量單位代碼;
字節5-8:主變量;
字節9:第二變量單位代碼;
字節10-13:第二變量;
字節14:第三變量單位代碼;
字節15-18:第三變量;
字節19:第四變量單位代碼;
字節20-23:第四變量;
HART命令4:保留;
HART命令5:保留;
HART命令6:寫POLLING地址;
這是數據鍊路層管理命令。這個命令寫Polling地址到設備,該地址用于控制主變量AO輸出和提供設備标識。
隻有當設備的Polling地址被設成0時,設備的主變量AO才能輸出,如果地址是1~15則AO處于不活動狀态也不響應應用過程,此時AO被設成最小;并設置傳輸狀态第三位——主變量模拟輸出固定;上限/下限報警無效。如果Polling地址被改回0,則主變量AO重新處于活動狀态,也能夠響應應用過程。
請求:
字節0:設備的Polling地址
響應:
字節0:設備的Polling地址
HART命令11:用設備的Tag讀設備的标識
這是一個數據鍊路層管理命令。這個命令返回符合該Tag的設備的擴展類型代碼、版本和設備标識碼。當收到設備的擴展地址或廣播地址時執行該命令。響應消息中的擴展地址和請求的相同。
請求:
字節0-5:設備的Tag,ASCII碼
響應:
字節0:254;
字節1:制造商ID代碼;
字節2:制造商設備類型代碼;
字節3:請求的前導符數;
字節4:通用命令文檔版本号;
字節5:變送器版本号;
字節6:本設備的軟件版本号;
字節7:本設備的硬件版本号;
字節8:設備的Flags;
字節9-11:設備的标識号;
HART命令12:讀消息(Message);
讀設備含有的消息。
請求:無
響應:
字節0-23:設備消息,ASCII;
HART命名13:讀标簽Tag,描述符Description和日期Date;
讀設備的Tag,Descriptionand Date。
請求:無
響應:
字節0-5:标簽Tag,ASCII;
字節6-17:描述符,ASCII;
字節18-20:日期,分别是日、月、年-1900;
HART命令14:讀主變量傳感器信息;
讀主變量傳感器序列号、傳感器極限/最小精度(Span)單位代碼、主變量傳感器上限、主變量傳感器下限和傳感器最小精度。傳感器極限/最小精度(Span)單位和主變量的單位相同。
請求:無
響應:
字節0-2:主變量傳感器序列号;
字節3:主變量傳感器上下限和最小精度單位代碼;
字節4-7:主變量傳感器上限;
字節8-11:主變量傳感器下限;
字節12-15:主變量最小精度;
HART命令15:讀主變量輸出信息;
讀主變量報警選擇代碼、主變量傳遞(Transfer)功能代碼、主變量量程單位代碼、主變量上限值、主變量下限值、主變量阻尼值、寫保護代碼和主發行商代碼。
請求:無
響應:
字節0:主變量報警選擇代碼;
字節1:主變量傳遞Transfer功能代碼;
字節2:主變量上下量程值單位代碼;
字節3-6:主變量上限值;
字節7-10:主變量下限值;
字節11-14:主變量阻尼值,單位秒;
字節15:寫保護代碼;
字節16:商标發行商代碼Private Label Distributor Code;
HART命令16:讀最終裝配号;
讀設備的最終裝配号。
請求:無
響應:
字節0-2:最終裝配号;
HART命令17:寫消息;
寫消息到設備。
請求:
字節0-23:設備消息,ASCII;
響應:
字節0-23:設備消息,ASCII;
HART命令18:寫标簽、描述符和日期;
寫标簽、描述符和日期到設備。
請求:
字節0-5:标簽Tag,ASCII;
字節6-17:描述符Descriptor,ASCII;
字節18-20:日期
響應:
字節0-5:标簽Tag,ASCII;
字節6-17:描述符Descriptor,ASCII;
字節18-20:日期;
HART命令19:寫最後裝配号;
寫最後裝配号到設備。
請求:
字節0-2:最終裝配号;
響應:
字節0-2:最終裝配号;
工作方式
“HART”是高速可尋址遠程傳感器的縮寫。HART協議利用貝爾202頻移鍵控(FSK)标準,将低電平的數字通信信号疊加在4-20mA之上。
這項技術實現了雙向現場通信,并使得同智能現場儀表傳輸比一般過程變量更多的信息成為可能。HART協議以1200bps的速率通信,而不影響4-20mA信号,并允許一個主機應用程序(主設備),從智能現場設備每秒獲取兩次或兩次以上的數字更新。由于數字FSK信号是相位連續的,因而不會對4-20mA信号造成幹擾。
HART技術是個主/從協議,這意味着,隻有當主設備發出信号時,智能現場(從)設備才會發送信号。HART協議可在多種模式下使用,如點到點或者多點模式,在智能現場儀表和中央控制或監測系統之間傳輸信息。
HART通信發生在兩個具有HART功能的設備之間,通常是智能現場設備和控制或監測系統之間。通信使用标準的儀器級電纜,并且使用标準的接線和終端處理方式。
HART協議提供兩個同步通信通道:4-20mA模拟信号和一個數字信号。4-20mA信号利用4-20mA的電流回路–它是最快和最可靠的業界标準,來傳輸主要的測量值(在現場儀表的情況下)。另外,HART利用疊加在模拟信号之上的數字信号,來傳輸其它的設備信息。
數字信号中包含了來自設備的信息,包括設備狀态、診斷、額外的測量或計算值等。這兩個通信通道結合起來,提供了一種易于使用和配置的低成本、高度可靠的、完整的現場通信解決方案。
HART協議最多可有兩個主設備(第一主設備和第二主設備)。這使得可以利用第二主設備,例如手持通信器,而不會對第一主設備,如控制/監測系統的通信造成幹擾。
HART協議允許與現場設備之間的所有數字通信,可采用點到點或多點模式的網絡配置:
還有一個可選的“猝發”通信模式,其中單個從設備可連續廣播标準的HART回複信息。這一可選的“猝發”通信模式有可能采用更高的更新速率,并且使用通常隻限于點到點的配置。
通信優勢
在模拟信号環境中工作的自動化工程師經常會說,“要是我不去現場,就能獲得設備信息的話…”或者“要是我能将那個壓力變送器的這項配置信息存入我的電腦的話”。
有了HART,他們就不再需要說出“要是”這樣的話了。世界各地已經認識到HART通信優勢的用戶知道,當使用具有HART功能的手持式測試、校準設備和便攜式電腦時,他們在現場就能便捷地獲取設備的信息。事實上,設備的測試、診斷和配置從未變得如此的簡單!
然而,許多人尚未認識到HART技術的最大優勢,這些優勢來自與實時的資産管理和/或控制系統的全天候連接。
HART技術可以幫助您:
利用整套智能設備數據的能力,來提升運營能力。對設備、産品或工藝性能出現變化進行早期預警。
縮短發現到解決問題的故障排除時間。
不斷驗證回路和控制/自動化系統策略的完整性。
提高資産效率和系統可用性。
提高工廠的可用性
将設備和系統集成起來,以檢測先前檢測不到的問題。
實時檢測設備和/或過程的連接問題。
通過獲取新的早期預警,以減少偏差造成的影響。
避免非計劃停機或過程中斷所引起的高成本。
降低維護成本。
快速确定和驗證控制回路和設備配置。
使用遠程診斷,以減少不必要的現場檢查。
捕獲性能趨勢數據,以進行預測性維護診斷。
減少備件庫存和設備管理成本。