首页 理论教育HART:现场总线及应用技术,满足本安防爆要求

HART:现场总线及应用技术,满足本安防爆要求

【摘要】:HART是Highway Addressable Remote Transducer的缩写,最早由Rosemount公司开发并得到80多家著名仪表公司的支持,于1993年成立了HART通信基金会。数据链路层用于按HART通信协议规则建立HART信息格式。应用层的作用在于使HART指令付诸实现,即把通信状态转换成相应的信息。总线上可挂设备数多达15个,每个现场设备可有256个变量,每个信息最大可包含4个变量,最大传输距离为3000m,HART采用统一的设备描述语言DDL。HART能利用总线供电,可满足本安防爆要求。

HART是Highway Addressable Remote Transducer的缩写,最早由Rosemount公司开发并得到80多家著名仪表公司的支持,于1993年成立了HART通信基金会。这种被称为可寻址远程传感高速通道的开放通信协议,其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字通信,属于模拟系统向数字系统转变过程中工业过程控制的过渡性产品,因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力,得到了较好的发展。

HART通信模型由3层组成:物理层、数据链路层和应用层。物理层采用FSK(Fre-quency Shift Keying)技术在4~20mA模拟信号上叠加一个频率信号,频率信号采用Bell 202国际标准;数据传输速率为1200 bit/s,逻辑“0”的信号频率为2200 Hz,逻辑“1”的信号传输频率为1200 Hz。数据链路层用于按HART通信协议规则建立HART信息格式。其信息构成包括开头码、显示终端与现场设备地址、字节数、现场设备状态与通信状态、数据及奇偶校验等。其数据字节结构为1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验位及1个终止位。应用层的作用在于使HART指令付诸实现,即把通信状态转换成相应的信息。它规定了一系列命令;按命令方式工作。它有3类命令,第一类称为通用命令,这是所有设备理解、执行的命令;第二类称为一般行为命令,它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现场设备的功能库;第三类称为特殊设备命令,以便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3类命令。

HART支持点对点主从应答方式和多点广播方式,按应答方式工作时的数据更新速率为2~3次/s,按广播方式工作时的数据更新速率为3~4次/s。它还可支持两个通信主设备。总线上可挂设备数多达15个,每个现场设备可有256个变量,每个信息最大可包含4个变量,最大传输距离为3000m,HART采用统一的设备描述语言DDL。现场设备开发商采用这种标准语言来描述设备特性,由HART基金会负责登记管理这些设备描述并把它们编为设备描述字典,主设备运用DDL技术来理解这些设备的特性参数而不必为这些设备开发专用接口。但由于这种模拟数字混合信号制,导致难以开发出一种能满足各公司要求的通信接口芯片。(www.chuimin.cn)

HART能利用总线供电,可满足本安防爆要求。