HART协议——工业现场通信的首选协议

2026年1月27日

作为工业自动化领域的关键通信标准， HART协议 HART协议具有多项显著优势，因此被广泛应用于智能仪器和过程控制系统。HART协议的主要优势包括：

1.采用统一的设备描述语言（DDL）

现场设备开发人员使用这种标准语言来描述设备特性。HART 基金会负责注册和管理这些设备描述，并将它们编译成设备描述字典。主设备使用 DDL 技术来理解这些设备的特性参数，而无需为其开发专用接口。然而，由于这种混合模拟-数字信号系统，开发能够满足各公司需求的通信接口芯片十分困难。HART 可以利用总线供电，满足本质安全和防爆要求，并以手持编程器和管理系统主机为主要设备，构成双主设备系统。

2.双向通信

模拟信号只能单向传输信息，例如从现场设备到控制室主机（输入）或从控制室主机到现场设备（输出）。然而，使用 HART 协议可以实现数字信息的双向传输。

这突破了传统方式，以往仪器只能接收来自控制室主机的控制信号（例如阀门控制信号），现在也可以将阀门的状态信息传输到控制室主机。同样，过去只能向监控计算机发送过程变量，而现在也可以接收配置设置等信息。

3.各种类型的信息

传统的模拟信号和离散器件只能以单一过程变量模式进行通信，也就是说，它们只能传输过程变量。因此，很难找到一种简单的方法来判断发送的信息是否有效。

HART 设备不仅可以采集过程变量，还可以获取其他类型的信息。每个 HART 设备包含 35-40 个标准信息项，例如设备状态和诊断报警、过程变量和测量单位、回路电流和百分比范围、基本配置参数、制造商和设备标签。其他信息包括主机通过数字方式查询 HART 设备时返回的设置是否正确，以及设备运行是否正常。如此丰富的信息有助于在过程故障导致重大事故之前进行预测，从而减少大部分日常维护工作。

4.多变量工具

在数字通信模式下，一对电缆可以处理多个变量。例如，流量变送器可以处理来自多个传感器的输入，例如差压、压力和温度，也就是说，它可以在单个消息中处理四个过程变量。

5.不受供应商约束

由于HART技术并非由特定公司所有，也不受任何国家或标准机构控制，而是由不受限制的非营利性HART通信基金会管理，因此用户不受特定供应商或本地“标准”的限制。这使得用户可以从不同的供应商采购HART产品，并让它们在同一系统中协同工作。目前，市场上一些最常用的HART设备包括：E+H、ABB、横河电机、艾默生、VEGA、霍尼韦尔、科隆等。