对于HART协议的一些应用，我们在前面已经介绍了适配器网络的协议使用了。这里我们再来介绍一下转换设备的一些协议设计。希望大家能够了解。数据链路层规定HART协议帧的格式,可寻址范围0~15,“0"时,处于4~20mA及数字信号点对点模式,现场仪表与两个数字通信主设备(也称作通信设备或主设备)之间采用特定的串行通信,主设备包括PC机或控制室系统和手持通信器｡单站操作中,主变量(过程变量)可以以模拟形式输出,也可以以数字通信方式读出,以数字方式读出时,轮询地址始终为0｡也就是说,单站模式时数字信号和4~20mA模拟信号同时有效｡
“1~15"处于全数字通信状态,工作在点对多点模式,通信模式有“问答"式､“突发"式｡按问答方式工作时的数据更新速率为2~3次/s,按突发方式工作时的数据更新速率为3~4次/s｡在本质安全要求下,只使用一个电源,至多能连接15台现场仪表,每个现场设备可有256个变量,每个信息***可包含4个变量｡这就是所谓的多点(多站)操作模式｡这种工作方式尤其适用于远程监控,如管道系统和油罐储存场地｡
采用多点模式,4~20mA的模拟输出信号不再有效(输出设在4mA使功耗最小,主要是为变送器供电,各个现场装置并联连接 ),系统以数字通信方式依次读取一对传输线上的多台现场仪表的测量值(或其它数据)｡如果以这种方式构成控制系统,可以显著地降低现场布线的费用和减少主设备输入接口电路,这对于控制系统有重要价值｡HART协议根据冗余检错码信息,采用自动重复请求发送机制,消除由于线路噪声或其他干扰引起的数据误码,实现数据无差错传送｡能利用总线供电,可满足本质安全防爆要求｡
应用层
应用层规定了HART命令,命令分为三类:通用命令､普通应用命令､专用命令｡
通用命令:对于所有遵从HART协议的智能设备,无论哪个公司､哪类产品都适用｡例如:读取制造厂及产品型号､过程变量及单位､电流百分比的输出等｡
普通应用命令:对大多数HART协议的智能设备都适用,但不要求一样,是有关基本常用的操作｡例如:写时间常数､标定､写过程变量单位等｡
专用命令:针对每一种具体的HART协议的智能设备的特殊性而设立的,所以,它不要求统一｡
串口调试程序的设置
按以上步骤连接好后,用一般的串口调试软件即可进行对适配器及仪器仪表的有关测试工作｡
步骤如下:
选择“串口调试助手V2.2.exe"双击进入串口调试:(或其它串口调试工具)
①在波特率栏中选择1200bps
②在校验位选择奇校验
③选择十六进制显示
④选择十六进制发送
⑤在发送栏中输入要发送的命令
⑥点击手动发送或自动发送,便会在接收栏中显示返回数据
适配器检测完毕后便可以直接接入现场网络使用｡进入串口调试软件界面,表示串口测试程序安装成功 。
检测HART协议适配器
首先确定硬件连接正确无误｡硬件连接包括:适配器到PC机､适配器到HART仪表､接好电源(根据仪表有无外接工作电源做出选择),使其进入工作状态(POWER指示灯长亮)｡ 然后在PC机上运行串口调试程序｡如果在接收栏中显示了返回的数据表示适配器运行正常｡
HART协议适配器的应用
请将检测好的HART协议适配器按照说明连接好,并确定适配器处于工作状态｡按照说明启动串口调试程序或者由上位机发送相关的命令进行数据的转换,客户端可以将采集的数据进行分析,计算得到有用的数值｡
启动串口调试程序或者由上位机发送相关的命令进行数据转换,客户端可以将采集的数据进行分析,计算得到有用的数值｡
将计算所得的数据送到相应的存储区,客户可以根据自己的需要来处理这些数据｡也可以根据自己的需要来提取有用的数据量,具体的读取命令,请参阅相关的技术书籍或向HART仪表厂商和经销商获取仪表专用协议｡
操作系统及上位机组态软件只要支持RS-232便可以轻松实现与HART仪表的通讯｡
此HART协议适配器的转换是全透明的,它只处理HART信号与串口信号的互相转换问题,工作在应用层,只针对符合HART协议的产品,与具体的供货商无关,读取命令和数据也没有任何关系及影响｡ （以上同时作为HART转RS-485智能适配器或USB的介绍说明）
