对于物理层来说，总线是非常重要的一部分。那么在总线之中，有Hart协议，对于Hart协议大家了解了一些基础知识后，还是会对它的一些应用感到迷惑。这里我们就将为大家答疑解惑。看看在智能设备的发展中，Hart协议是如何起到重要的作用的。
现场总线基金会最终用户咨询委员会（EUAC）主席John Rezabek介绍了智能设备诊断的发展，并且解释了最主要的数字网络解决方案之间的不同之处。Rezabek担任位于美国俄亥俄州莱马的ISP Chemicals公司过程控制专家，他作为基金会技术的最终用户，具有丰富的经验。
FR：智能设备诊断近年来是如何发展的？
Rezabek：最初，我们几乎仅仅是让过时的Hart协议诊断功能在现场总线发挥作用。我记得当初只是刚刚接触它们，当然很想知道它们发挥作用后能给我们带来多少价值。即使在今天，类似于“A/D板更新误差”或“EPROM故障”等问题的诊断仍然是少不了的，而某些设备仍然有些其它的少许问题需要诊断。例如，我们需要对上游泵内的气蚀进行检测的诊断。
目前据我所知，在众多变送器厂商中，至少有三家厂商开展插入式取压管线检测。我认为这些能力对于最终用户来说，更加具有吸引力且潜在用途更大，因为我们在应用和工艺连接时遇到的问题比设备本身遇到的问题更多。
利用统计过程监测和通常被过滤出信号的“噪声”分量完成了某些非常有趣的工作。ExxonMobil和Shell应用项目已利用该信号检测燃油加热器和FCC提升管内越来越严重的不正常工况。为避免这种不正常状态的出现，人们通常通过预测设备损耗或类似的原因，从“全面预测性保护”中实现仍然不菲的效益。
FR：基金会现场总线诊断如何有别于其它协议的现场总线诊断？
Rezabek：我不是Profibus的用户，但是我在Siemens的朋友Tanmoy Basu告诉我，它在应用范围上与基金会现场总线相比，略有不同。Profibus PA是一个主一从系统，但是它与基金会现场总线不同的是没有正式的“用户层”，因此主系统控制方案在如何利用诊断信息方面可能是不一样的。
Hart协议能满足基本的诊断需要，而且我知道至少有一家供应商正在将插入式取压管线检测和可行的统计过程检测（SPM）转由Hart处理。象我的那些左邻右舍用户已经遇到了在控制策略方面利用状态信息的挑战，既使我们采用的系统也有自然支持Hart协议通信的I/O卡。你可能遇到利用设备管理软件或专门满足供应商要求的工具诊断，但是在大多数情况下，设备出现问题时，你***是很快发现问题。如果凌晨三点寒风阵阵使气温达到-20F时，取压管线在15分钟内就结冰了，；当你早晨醒来时，它将成为旧新闻了。
基金会现场总线的供电预算更高，而且网络上的所有设备都能发出信号和/或在工况被检测的相同扫描（宏周期）条件下修改标准（和粒状）信号状态。由于基金会技术有用户层和标准功能块，它们全都用同样的方法支持不断变化的信号状态。例如现场总线PID使控制方式变为“手动”，并且通过默认值控制住***一个输出信号，它不会有任何由用户生成的逻辑。在同时设置了及时和可组态的报警信号后，能避免***程度的不正常状态。
FR：诊断技术在哪些方面是相似的？
Rezabek：Profibus PA与基金会现场总线一样，同样也有物理层，而且供电的预算也是一样的。因此，唯一的感受是，供应商提供的诊断效果是一样的。
有家供应商告诉我，他们提供的Hart协议一样能达到复杂的诊断效果，特别是能实现满足运行要求的“静摩擦力”诊断。主要的不同之处似乎是Hart设备必须要有或者必须“计划”要有诊断。例如，我曾经见过一种设备管理软件包，它允许一天计划安排一次诊断。我不能肯定要花多长时间，但是我能保证诊断的工作能延续下去——就像那些在基金会现场总线设备内开展的诊断一样——更有可能的是检测即将发生的故障或者迫在眉睫的不良性能。
FR：用户通常如何使设备现行的诊断发挥作用？
Rezabek：我曾经经历过的最有趣事情是在ExxonMobil和Shell项目中开展的工作，因为SPM能力在其中经开发用来监测燃油加热器火焰的不稳定性或者用来监测流体催化裂化提升管内不良的硫化。
我们在自己的项目中采用更简单的方案。我们在一些具体实践中实施了插入式取压管线监测和SPM手段。我们所有承担“关键”任务的阀门都有在线摩擦力诊断。
FR：与其他选择相比，特别是当基金会技术涉及设备管理，维护等业务时对该技术的投资价值是什么？
Rezabek：我要说的是，产生效益的基础的技术与概念是ARC称之为基金会现场总线的“基于对象”的自然法则。现场总线上的设备是独立的，它们支持“发布与接收”和报文。在工厂内，这意味着信号状态、诊断和报警是针对设备的，并且被发布到主机——不需要采用投票和主—从交易的方式。基金会现场总线用户层经过它的发明人的精心打造，成为了一种控制系统——它不单单是仪表用的设备网络。
对于设备管理软件包与维护而言，这意味着，设备自身完成诊断，向用户发出报警信号，并且存储独立于主机或snap-on服务器的诊断和历史数据。
与专门满足设备管理软件包需要的总线不同的是，现场总线也起到控制系统的作用，提供传统平台努力接近的某种程度容余。由于所有的设备智能与使功能块实现互联的信号交织在一起，因此当不正常状态或者更为常见的是自己造成的厄运出现时，我们不大有可能去终结“这些不正常的现象”。
基金会现场总线用户层经过它的发明人的精心打造，成为一种控制系统——它不单只是仪表的设备网络
FR：如何能够根据正常运行时间更长、维护效果更好、可用性更大等优点来证明对现场总线控制设备进行投资是有道理的？
Rezabek：我在技改项目现场争辩到：“增加的”投资不是那么大。如果你真的想要你的DCS从现场设备的数字集成中受益，DCS将需要更新换代的可能性还是很大的。上世纪九十年代推出的DCS，其中大多数目前不会，将来也不可能支持任何比专有协议更先进的协议。如果你目前正在更新你DCS和I/O卡，为何不采用现场总线？老式“智能”仪表可以说是依靠Hart协议，但是你至少还是需要对主机板进行升级，才能实现现行最有用的诊断。
如果你正在建设的是新建项目，你所采用的某种“不会过时的技术”在配备了现场总线后，能达到更高的水平。我得知，我即便在1999年购买的阀门定位器也能“迅速升级”到具有***的性能诊断功能的版本。目前购买的许多设备保证支持“实时升级”，因此，你暴露出来要摆脱陈旧硬件的束缚的想法显得太渺小了。
基金会现场总线建成后完全能发挥控制系统的作用。其它目前用于过程工业大型项目的总线不可能做出这样的断言。因此，基金会解决方案具有非凡的强大功能和容错能力。其它方案只能望其项背，而且这还得靠最终用户的不懈努力以及定制编程才能实现。基金会现场总线是一种必要的技术，它使主要和久经世故的最终用户能无拘无束的关注附加值更大的业务。
