HART協議與軟件開發

遵照一套標準的協議來開發一套系統，其大的好處是不論硬件設備提供商還是軟件開發人員，都可以獨立地按照標準的規范進行設計，分別提供標準的接口，從而大大提高工作效率，在后的軟件和硬件的聯合調試中會帶來大的方便。由于HART協議是本數據平臺軟件和整個控制系統軟件設計的理論依據，只有充分理解和消化了HART協議各層規范后，才可以根據具體規范對協議的各層進行軟件實現，從而達到上位機軟件與基于HART協議的現場儀表之間進行通信，以完成數據交換的目的。目前，國內對HART協議進行系統的翻譯，總結和消化的文獻還不多見，因此在本章，鄭州波特電子有限公司將根據在研究工作中對HART協議的消化和理解，簡要地對在軟件設計中涉及到的HART協議規范進行總結。

概述:

HART（Highway Addressable Remote Transducer）協議，是一項4-20mA信號與數字通信技術兼容的過渡性標準，現已有Rosemount ,Smar,ABB ,Fuji , Moore, E+H, Honeywell, Fisher Controls, Arcom Control Systems Ltd. 等70多家公司參加了HART 協議基金HCF。由于HART 協議眾多不容置疑的優點，使它成為應用為廣泛的現場通信協議，1994年，HART變送器占世界智能變送器市場的76%，已成為事實上的工業標準。據業內人士估計，HART 協議在上的使用壽命為15-20年，國內由于客觀條件所限，這個時間還會更長些，因此，在今后很長一段時間內，HART 產品仍有十分廣泛的市場。

HART 協議保留了4-20mA過程控制信號的工業標準，允許在同一個環路上同時存在模擬信號和數字通信信號而不相互影響。這一點是通過采用Bell202的通信標準實現的，Bell202采用頻移鍵控FSK（Frequency Shift Keying ）技術。HART 協議的通信是在4-20mA的電流上施加一頻率信號而實現的。有兩個信號頻率，一個是1200HZ，代表邏輯“1”，另一個是2200HZ，代表邏輯“0”，信號的幅值是0.5mA。   

在整個通訊過程中，既有模擬信號（4-20mA），也有數字信號（1200HZ和2200HZ），由于在一個信號周期中，通信信號的平均值為0，從而不對4-20mA的模擬信號產生影響，這是HART協議重要的特點之一。