對于HART協議的一些應用，我們在前面已經介紹了適配器網絡的協議使用了。這里我們再來介紹一下轉換設備的一些協議設計。希望大家能夠了解。數據鏈路層規定HART協議幀的格式,可尋址范圍0~15,“0"時,處于4~20mA及數字信號點對點模式,現場儀表與兩個數字通信主設備(也稱作通信設備或主設備)之間采用特定的串行通信,主設備包括PC機或控制室系統和手持通信器｡單站操作中,主變量(過程變量)可以以模擬形式輸出,也可以以數字通信方式讀出,以數字方式讀出時,輪詢地址始終為0｡也就是說,單站模式時數字信號和4~20mA模擬信號同時有效｡

“1~15"處于全數字通信狀態,工作在點對多點模式,通信模式有“問答"式､“突發"式｡按問答方式工作時的數據更新速率為2~3次/s,按突發方式工作時的數據更新速率為3~4次/s｡在本質安全要求下,只使用一個電源,至多能連接15臺現場儀表,每個現場設備可有256個變量,每個信息***可包含4個變量｡這就是所謂的多點(多站)操作模式｡這種工作方式尤其適用于遠程監控,如管道系統和油罐儲存場地｡

采用多點模式,4~20mA的模擬輸出信號不再有效(輸出設在4mA使功耗最小,主要是為變送器供電,各個現場裝置并聯連接 ),系統以數字通信方式依次讀取一對傳輸線上的多臺現場儀表的測量值(或其它數據)｡如果以這種方式構成控制系統,可以顯著地降低現場布線的費用和減少主設備輸入接口電路,這對于控制系統有重要價值｡HART協議根據冗余檢錯碼信息,采用自動重復請求發送機制,消除由于線路噪聲或其他干擾引起的數據誤碼,實現數據無差錯傳送｡能利用總線供電,可滿足本質安全防爆要求｡

應用層

應用層規定了HART命令,命令分為三類:通用命令､普通應用命令､專用命令｡

通用命令:對于所有遵從HART協議的智能設備,無論哪個公司､哪類產品都適用｡例如:讀取制造廠及產品型號､過程變量及單位､電流百分比的輸出等｡

普通應用命令:對大多數HART協議的智能設備都適用,但不要求一樣,是有關基本常用的操作｡例如:寫時間常數､標定､寫過程變量單位等｡

專用命令:針對每一種具體的HART協議的智能設備的特殊性而設立的,所以,它不要求統一｡

串口調試程序的設置

按以上步驟連接好后,用一般的串口調試軟件即可進行對適配器及儀器儀表的有關測試工作｡

步驟如下:

選擇“串口調試助手V2.2.exe"雙擊進入串口調試:(或其它串口調試工具)

①在波特率欄中選擇1200bps

②在校驗位選擇奇校驗

③選擇十六進制顯示

④選擇十六進制發送

⑤在發送欄中輸入要發送的命令

⑥點擊手動發送或自動發送,便會在接收欄中顯示返回數據

適配器檢測完畢后便可以直接接入現場網絡使用｡進入串口調試軟件界面,表示串口測試程序安裝成功 。

檢測HART協議適配器

首先確定硬件連接正確無誤｡硬件連接包括:適配器到PC機､適配器到HART儀表､接好電源(根據儀表有無外接工作電源做出選擇),使其進入工作狀態(POWER指示燈長亮)｡ 然后在PC機上運行串口調試程序｡如果在接收欄中顯示了返回的數據表示適配器運行正常｡

HART協議適配器的應用

請將檢測好的HART協議適配器按照說明連接好,并確定適配器處于工作狀態｡按照說明啟動串口調試程序或者由上位機發送相關的命令進行數據的轉換,客戶端可以將采集的數據進行分析,計算得到有用的數值｡

啟動串口調試程序或者由上位機發送相關的命令進行數據轉換,客戶端可以將采集的數據進行分析,計算得到有用的數值｡

將計算所得的數據送到相應的存儲區,客戶可以根據自己的需要來處理這些數據｡也可以根據自己的需要來提取有用的數據量,具體的讀取命令,請參閱相關的技術書籍或向HART儀表廠商和經銷商獲取儀表專用協議｡

操作系統及上位機組態軟件只要支持RS-232便可以輕松實現與HART儀表的通訊｡

此HART協議適配器的轉換是全透明的,它只處理HART信號與串口信號的互相轉換問題,工作在應用層,只針對符合HART協議的產品,與具體的供貨商無關,讀取命令和數據也沒有任何關系及影響｡ （以上同時作為HART轉RS-485智能適配器或USB的介紹說明）