HART协议的通信原理
哈特（高速可寻址远程传感器）高速可寻址远程传感器（HART）协议是罗斯蒙特公司于1985年推出的一种通信协议，用于现场智能仪表与控制室设备之间的通信。HART设备提供带宽相对较低、响应时间适中的通信。经过30多年的发展，HART技术在国内外均已高度成熟，并成为全球智能仪表的行业标准。
I. HART协议的传输原理
HART 协议采用基于贝尔 202 标准的 FSK（频移键控）信号，将幅度为 0.5 mA 的音频数字信号叠加到低频 4-20 mA 模拟信号上，实现双向数字通信，数据传输速率为 1.2 Mbps。
尽管HART通信协议在4~20mA信号之上叠加了一个±0.5mA的调制信号，但由于该正弦信号的平均值为0，因此不会影响传输至控制系统的4~20mA模拟信号的平均值。它能够在现有的模拟信号传输线路上实现数字信号通信，确保与现有模拟系统的兼容性。作为模拟系统向数字系统过渡过程中的过渡产品，HART在当前的过渡时期具有强大的市场竞争力，并发展迅速。由于1200Hz代表逻辑“1”，因此HART的通信传输速率为1200bps。
在HART协议通信中，主要变量和控制信息通过4-20mA模拟信号传输。必要时，还可以通过HART协议访问其他测量信息、过程参数、设备配置、校准信息和诊断信息。HART方案的特点
二、HART网络
HART 网络可以以两种配置运行：点对点模式和多点模式。
在下图所示的对等网络中，传统的 4-20 mA 电流信号用于过程控制，不受 HART 信号的影响。配置参数通过 HART 协议以数字方式传输。
HART多点通信网络适用于设备间距离较远的情况。如下图所示，与主设备通信仅需两根线。如有必要，可配置IS屏蔽和辅助电源，以支持最多15个设备。所有设备的轮询地址均设置为大于零的值，设备电流限制在4mA左右。
三、HART方案的特点
HART协议，也称为混合协议，之所以如此命名，是因为它集成了模拟和数字通信。它既支持4-20 mA模拟信号的单变量通信，也支持以数字信号形式传输附加信息。数字信息采用频移键控（FSK）调制，并通过标准的4-20 mA电流环路传输。通过滤波技术，可以将数字信号与模拟信号分离，从而确保数字信号不会干扰模拟信号的传输。
因此，HART协议的一些特点如下：
- 包括模拟通信和数字通信
- 与传统模拟仪器解决方案兼容
- 支持多变量现场设备
- 通过两台主机灵活访问数据
- 事实上，这是标准开发。
- 向后兼容
- 这是唯一同时支持模拟和数字信号的协议，与其他本质上只支持数字信号的现场总线不同。
- 点对点或多点配送操作
- 响应时间约为 0.5 秒