HART通信协议V1.7(C9,C33,C132)资料.doc

PAGE PAGE 1 HART通信协议 VER 1.6 一．概述 HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议采用基于Bell202标准的FSK频移键控信号，在低频的4-20mA模拟信号上叠加幅度为0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯，数据传输率为1200bps。由于FSK信号的平均值为0，不影响传送给控制系统模拟信号的大小，保证了与现有模拟系统的兼容性。在HART协议通信中主要的变量和控制信息由4-20mA传送，在需要的情况下，另外的测量、过程参数、设备组态、校准、诊断信息通过HART协议访问。 在应用层，HART?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、执行的命令；第二类称为普通应用命令，所提供的功能可以在许多现场设备（尽管不是全部）中实现；第三类称为设备专用命令，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。 二．含义 主机（Master）：分为第一主机和第二主机，它能连接在HART网络上，发出命令与从机通讯； 从机（Field Device）：连接在过程控制现场中，具有测量、计算多种变量功能，并能与主机进行HART通讯的设备； 长帧（Long Frame）：地址Address由5字节组成的HART数据帧，所有的HART命令都支持长帧数据帧。长帧地址各字节含义如下图所示： 制造商ID号（Manufacturer ID）由HART基金会分配； 在生产中，同类型设备序列号唯一，并且永不重复。广播地址使用长帧结构，低38 BIT全为0。 厂商指定的设备类型（Decive Type）与制造商ID满足下表要求； 短帧（Short Frame）：地址Address由1字节组成的HART数据帧，短帧只有通用命令Command 0能够使用，短帧字节含义如下：所有的HART从机都支持长、短帧。 请求帧（STX）：由主机（如手抄器）向从机（现场设备）发出请求数据命令； 应答帧（ACK）：从机回复给主机的数据； 前导符（Preamble）：发起命令（数据）传输的设备在传输数据帧前发送的0xFF字符，发送该字符的数量一般为5—20个，该数量可以通过命令来改变；前导符的使用是为了使数据接收端在硬件电路上产生CD载波检测信号，以实现数据通讯的同步。 定界符（Delimiter）：表示数据帧传输的开始，指明数据的传输方向、物理层类型，同时它也指定了数据帧的帧类型（长、短帧），其含义内容如下： 定界符Delimiter字节含义 地址（Address）：由定界符Delimiter指定为短帧（1字节）或长帧（5字节）两种类型，长、短帧释义如前述； 扩展字节（Expansion Bytes）：本公司目前的HART协议版本保留，为0； 命令（Command）：功能码，指明一个数据帧的具体实现功能，命令有通用命令、 普通应用命令、设备专用命令三大类； 数据字节数（Bytes Count）：指实际的数据Data的数量； 数据（Data）：设置或读取指定从机的参数数据（通信的最终结果）； 校验字节（Check Byte）：从定界符（Delimiter）到数据（Data）的所有字节的‘异或’值，即纵向校验。 三．HART通讯规范 通信帧格式：由前导符和数据帧构成，各数据域释义如上 通信帧格式 通讯速率：1200Bps； 通讯信号：Bell202标准的FSK频移键控信号，‘1200Hz’代表数字1，‘2200Hz’代表数字0； 数据格式（11位）：1位起始位、8位数据位、1位停止位、1位校验位，字节奇（Odd）校验； 应答数据帧的数据个数（Bytes Count）至少为2字节，这两个字节分别为响应码（Response Code）和设备状态码（Field Device Status）； 响应码格式：从机回复给主机的命令执行情况代码，当通讯出错时，响应吗最高位bit7=1，这时设备状态码无实际意义；当bit7=0时，表示通讯正常，余下6 bits表示命令执行情况的响应。 通讯正常时响应码（bit7=0，低6 bits）： * 具体含义因不同命令而定，可查看相关的HART命令资料。 响应代码 响应码含义 响应代码 响应码含义 0x00 执行成功 0x02 错误的命令 0x03 设置参数太大 0x04 设置参数太少 0x05 接收的数据太少 0x06 专用命令错 0x07 处于写保护模式 0x08 1、更新失败2、设置为接近值3、延时响应 0x09 1、低限范围值太大2、不正确的电流模式 0x0a 1、低限范围值太小2、无效的就地