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HART協議與軟件開發(fā)

遵照一套標準的協議來開發(fā)一套系統(tǒng)，其zui大的好處是不論硬件設備提供商還是軟件開發(fā)人員，都可以獨立地按照標準的規(guī)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zui后的軟件和硬件的聯合調試中會帶來zui大的方便。由于HART協議是本數據平臺軟件和整個控制系統(tǒng)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(guī)范后，才可以根據具體規(guī)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(tǒng)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(guī)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(yōu)點，使它成為應用的現場通信協議，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(yè)標準。據業(yè)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(yè)標準，允許在同一個環(huán)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zui重要的特點之一。