1:hart,即highway addressable remote transducer,是可寻址远程传感器高速公路的简称,zui早由美国 rosemount公司开发并得到八十多家仪表公司的支持,其特点是在不干扰4~20ma模拟信号的同时允许双向数字通讯。
符合hart协议的智能电磁流量计,压力变送器,液位变送器,手操器不仅可以实现各种流量的检测和就地显示,还可以通过上位计进行远程设定,改变流量计的零点、量程,以及完成自诊断等功能,在很大程度上方便了流量计的使用和维护,因而具有较强的市场竞争力。[1]本文讨论基于hart协议智能电磁流量计具体实现的技术问题,一是要解决硬件电路的设计问题,二是要讨论实现hart协议命令集编程及上位机软件的实现 。
2 hart协议简介
hart协议遵循iso制订的osi 开放式系统互连参考模型,采用了osi 模型的*层、第二层和第七层,即物理层、数据链路层和应用层。
2.1 物理层规范
hart 协议采用美国通讯系统bell202频移键控(fsk)标准,在4~20ma的模拟±0.5ma的正弦波,波特率是 1200bps。因为所叠加的正弦信号平均值为0,而且相位连续频移键控技术要求在波特率为 1200hz的数据位 1 和 0 的边界的相位角是连续的,所以数字通讯信号不会影响4~20ma的模拟信号。
2.2 数据链路层规范[2][3]
这一部分协议规定了hart 帧的格式,实现建立、维护、数据链路通讯功能,hart协议根据冗余检错码信息,通过差错检测机制和采用自动重发请求协议(arq),实现通讯数据无差错传送。