HART通信协议V7(C9,C33,C132)pfn.docx

HARTT通信协议议VER11.6一概述述HARTT（Hiighwway Adddresssabble Remmotee Trranssduccer）协议采用基于Bell202标准的FSK频移键控信号，在低频的4-20mA模拟信号上叠加幅度为0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯，数据传输率为1200bps。由于FSK信号的平均值为0，不影响传送给控制系统模拟信号的大小，保证了与现有模拟系统的兼容性。在HART协议通信中主要的变量和控制信息由4-20mA传送，在需要的情况下，另外的测量、过程参数、设备组态、校准、诊断信息通过HART协议访问。在应用层层，HAART  规定了了一系列列命令，按按命令方方式工作作。它有有三类命命令，第第一类称称为通用用命令，这这是所有有设备都都理解、执执行的命命令；第第二类称称为普通通应用命命令，所所提供的的功能可可以在许许多现场场设备（尽尽管不是是全部）中中实现；第三类类称为设设备专用用命令，以以便于工工作在某某些设备备中实现现特殊功功能，这这类命令令既可以以在基金金会中开开放使用用，又可可以为开开发此命命令的公公司所独独有。二含义义1、 主机（MMastter）：分为第第一主机机和第二二主机，它它能连接接在HAART网网络上，发发出命令令与从机机通讯；2、 从机（FFielld DDeviice）：连接在过程控制现场中，具有测量、计算多种变量功能，并能与主机进行HART通讯的设备；3、 长帧（LLongg Frramee）：地地址Adddreess由由5字节节组成的的HARRT数据据帧，所所有的HHARTT命令都都支持长长帧数据据帧。长长帧地址址各字节含含义如下下图所示示：制造商IID号（MManuufaccturrer ID）由HART基金会分配；在生产中中，同类类型设备备序列号号唯一，并并且永不不重复。广播地址使用长帧结构，低38 BIT全为0。厂商指定定的设备备类型（DDeciive Typpe）与与制造商商ID满满足下表表要求；4、 短帧（SShorrt FFramme）：地址AAddrresss由1字字节组成成的HAART数数据帧，短帧只有通用命令Command 0能够使用，短帧字节含义如下：所有的HART从机都支持长、短帧。5、 请求帧（SSTX）：由主机（如手抄器）向从机（现场设备）发出请求数据命令；6、 应答帧（AACK）：从机回复给主机的数据；7、 前导符（Preeambble）：发起命命令（数数据）传传输的设设备在传传输数据据帧前发发送的00xFFF字符，发送该字符的数量一般为520个，该数量可以通过命令来改变；前导符的使用是为了使数据接收端在硬件电路上产生CD载波检测信号，以实现数据通讯的同步。8、 定界符（Dellimiiterr）：表示数数据帧传传输的开开始，指指明数据据的传输输方向、物物理层类类型，同同时它也也指定了了数据帧帧的帧类类型（长长、短帧帧），其其含义内内容如下下： 定定界符DDeliimitter字字节含义义9、 地址（AAddrresss）：由定界界符Deelimmiteer指定定为短帧帧（1字字节）或或长帧（55字节）两两种类型型，长、短短帧释义义如前述述；10、 扩展字节节（Exxpannsioon BBytees）：本公司司目前的的HARRT协议议版本保保留，为为0；11、 命令（CCommmandd）：功功能码，指指明一个个数据帧帧的具体体实现功功能，命命令有通通用命令令、 普普通应用用命令、设备专用命令三大类；12、 数据字节节数（BBytees CCounnt）：指实际际的数据据Datta的数数量；13、 数据（DDataa）：设置或或读取指指定从机机的参数数数据（通通信的最最终结果果）；14、 校验字节节（Chheckk Byyte）：从定界符（Delimiter）到数据（Data）的所有字节的异或值，即纵向校验。三HAART通通讯规范范1、 通信帧格格式：由由前导符符和数据据帧构成成，各数据据域释义义如上 通信信帧格式式2、 通讯速率率：12200BBps；3、 通讯信号号：Belll2002标准准的FSSK频移移键控信信号，12000Hzz代表数数字1，2200Hz代表数字0；4、 数据格式式（111位）：1位起起始位、88位数据据位、11位停止止位、11位校验验位，字字节奇（OOdd）校校验；5、 应答数据据帧的数数据个数数（Byytess Coountt）至少少为2字字节，这这两个字字节分别别为响应应码（RRespponsse CCodee）和设设备状态态码（FFielld DDeviice Staatuss）；6、 响应码格格式：从从机回复复给主机机的命令令执行情情况代码码，当通通讯出错错时，响响应吗最最高位bbit77=1，这时时设备状状态码无无实际意意义；当当bitt7=00时，表示示通讯正正常，余余下6 bitts表示示命令执执行情况况的响应应。7、 通讯正常常时响应应码（biit7=0，低6 bitts）：* 具体体含义因因不同命命令而定定，可查查看相关关的HAART命命令资料料。响应代码码响应码含含义响应代码码响应码含含义0x000执行成功功0x022错误的命命令0x033设置参数数太大0x044设置参数数太少0x055接收的数数据太少少0x066专用命令令错0x077处于写保保护模式式0x0881、更新新失败22、设置置为接近近值3、延延时响应应0x0991、低限限范围值值太大22、不正正确的电电流模式式0x0aa1、低限限范围值值太小22、无效效的就地地锁定0x0bb1、上限限范围值值太大22、多从从机模式式3、无无效设备备变量代代码4、调调整超范范围5、不不能就地地锁定0x0cc1、上限限范围值值太小22、无效效单位代代码3、无无效的模模式选择择4、无无效的插插槽号0x0dd1、上、下下限范围围值超标标2、计计算错误误3、无无效的命命令号0x0ee1、量程程太小22、设置置的下限限值引起起上限值值改变而而超出传传感器极极限0x0ff无效的模模拟通道道号0x100访问受限限0x111无效的设设备变量量索引0x122无效的单单位代码码0x133设备变量量的应用用不合理理0x144无效的扩扩展命令令号0x1cc不支持的的单位代代码0x200忙0x211延迟响应应开始0x222延迟响应应进行中中0x400命令不能能执行8、 通讯出错错时响应应代码（bbit77=1）含义如下：响应代码码通讯出错错含义0xc00接收字节节字节奇奇校验出出错0xa00接收缓冲冲区数据据覆盖错错0x900没有接收收到停止止位出错错0x888校验字节节出错0x822接收缓冲冲区溢出出9、 设备状态态码：含义如如下响应代码码设备状态态含义0x800设备故障障0x400配置参数数改变0x200设备冷启启动0x088环路电流流固定模模式0x044环路电流流饱和0x022设备变量量（没有有映射到到主变量量）超限限0x011主变量超超出极限限10、 数据类型型：HAART通通讯协议议支持以以下类型型的数据据：字符符串Sttr、日日期Daate、单单或双精精度浮点点数Flloatt、无符符号整型型数Unsiigneed、有有符号整整型数SSignned、联联合体Enuum或位位Bitt。数据据传输顺顺序：MMSB至至LSBB。1）字符符串：字字符串支支持标准准的拉丁丁字母LLatiin和封封装格式式Pacckedd的ASSCIII码，拉拉丁字符符每个字字母占11个字节节；封装装格式的的ASCCII码码每字母母占1个个字节的的6位，因因此，每每4个字字母封装装在3个个字节中中，在使使用过程程中需要要打包和和解包操操作。2）浮点点数：满满足IEEEE7754标标准要求求，单精精度浮点点数用44个字节节表示，双双精度浮浮点数用用8个字字节表示示。不可识别别的浮点点数用00x7ff、0xxa0、00x000、0xx00表表示。11、 设备变量量状态（DDeviice Varriabble Staatuss）：所所有需要要周期处处理的数数据（如如设备变变量和动动态变量量）都包包含一个个设备变变量状态态字节，其其内容定定义如下下：默认认0xcc0 设备变变量状态态字节含含义四HAART应应用命令令命令有通通用命令令、 普普通应用用命令、设备专用命令三大类，通用命令是所有的HART现场设备都必须响应的命令；普通应用命令只被设备部分应用；设备专用命令是生产商根据需要制定的命令。（一）通通用命令令1. Commmandd 0：读唯一一标识1）短帧帧请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x0220x000|000xxxxxxxxNULLL00NULLLXOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x0660x000|000xxxxxxxxNULLL019状态+数数据XOR异常响应应0x0660x000|000xxxxxxxxNULLL02状态XOR注：状态态=通讯讯状态+设备状状态，其其含义如如前述，以下不不再赘述述。2）长帧帧请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL00NULLLXOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL021状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL02状态XOR正常响应应帧数据内内容字节数据类型型值说明可更改0Unsiigneed8254统一固定定值N1-2Enumm未定产品设备备类型IID，由由厂商定定义，HHCF 登记N3Unsiigneed8>5主设备到到从设备备的最少少同步前前导码数数量N4Unsiigneed80x077通用命令令版本号号，版本本7N5Unsiigneed80x011设备版本本水平N6Unsiigneed80x011设备软件件版本（2544和2555保留留）N7Unsiigneed5Enumm0x011高5位表表示硬件件版本号号（31保保留）低3位表表示物理理信号为为Belll2002 电电流信号号N8Bitss0x088保留N9-111Unsiigneed24设备IDD ，同同种类型型设备的的序列号号N12Unsiigneed8>5从设备到到主设备备的最少少同步前前导码数数量N13Unsiigneed80x011最大设备备变量数数，主设设备希望望能读取取的设备备变量的的个数。N14-115Unsiigneed16配置改变变记数器器N16Bitss00x0110x022扩展设备备状态。0设备正正常0x011 设备备没有故故障但需需要维护护0x022设备变变量报警警状态N17-118Enumm未定制造商IID，由由HCFF分配N2. Commmandd 1：读主变变量请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL10x000NULLLXOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL17状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL12状态 XOR 正常响响应帧数据内内容字节数据类型型值说明可更改0Enumm对应的变变量单位位，见附附表1单单位代码码N1-4Floaat单精度浮浮点数表表示主变变量的值值N3. Commmandd 2：读环路路电流和和量程百百分比请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL20NULLLXOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL210状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL22状态 XOR 正常响响应帧数据内内容字节数据类型型值说明可更改0-3Floaat单精度浮浮点数表表示环路路电流值值mAN4-7Floaat单精度浮浮点数表表示主变变量占量量程的百百分比N4. Commmandd 3：读动态态变量和和环路电电流注：本公公司压力力变送器器只有11个动态态变量，即即主变量量请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL30NULLLXOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL311状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL32状态 XOR 正常响响应帧数据内内容字节数据类型型值说明可更改0-3Floaat单精度浮浮点数表表示主变变量对应应环路电电流值mmAN4Enumm动态变量量单位N5-8Floaat单精度浮浮点数表表示动态态变量的的值N5. Commmandd 6：设置轮轮询地址址请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL62数据XOR请求帧数数据内容容字节数据类型型值说明可更改0Unsiigneed8Polllingg Adddr设置的轮轮询地址址 （00155）Y1Enumm0、10=环路路电流禁禁止；11=环路路电流允允许Y响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL64状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL62状态 XOR 正常响响应帧数据内内容同请请求帧注：现场场设备在在制造时时就设置置轮询地地址为00，并且且环路电电流被允允许，这这是为了了保证HHARTT现场设设备能够够接到一一个只有有模拟信信号的现现场装置置。当轮轮询地址址设置为为0时，从从设备必必须同时时工作在在环路电电流模式式（一对对一），电电流和基基本变量量值相关关联；当当轮询地地址设置置其它值值时，从从设备必必须同时时工作在在非环路路电流模模式（一一对多），电电流设置置为能够够维持操操作的最最小值。6. Commmandd 7：读环路路配置请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL70NULLLXOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL74状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL72状态 XOR 正常响响应帧数据内内容字节数据类型型值说明可更改0Unsiigneed8Polllingg Adddr设置的轮轮询地址址N1Enumm0、10=环路路电流禁禁止；11=环路路电流允允许N7. Commmandd 8：读动态态变量分分类请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL80NULLLXOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL83状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL82状态 XOR 正常响响应帧数据内内容字节数据类型型值说明可更改0Enumm65 (0x441)动态变量量分类（压压力类型型）N8. Commmandd 9：读设备备变量和状状态通过Coommaand 9，最最多可读读取4个个设备变变量。分别是是：第1变量量：压力力值（主主变量）第2变量量：电流流值第3变量量：百分分比值第4变量量：温度度值请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL91403XOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL99 - 33状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL92状态 XOR 正常响响应帧数据内内容字节数据类型型值说明可更改0Bitss0x000扩展设备备状态N1Unsiigneed-80x000设备变量量代码N2Enumm0x411动态变量量分类N3Enumm单位，见见附表11单位位代码N4-7Floaat单精度浮浮点数表表示主变变量的值值N8Enumm0xc00设备变量量状态（变变量正常常、没有有限制）N9Unsiigneed-80x000设备变量量代码N10Enumm0x411动态变量量分类N11Enumm单位，见见附表11单位位代码N12-115Floaat单精度浮浮点数表表示主变变量的值值N16Enumm0xc00设备变量量状态（变变量正常常、没有有限制）N17Unsiigneed-80x000设备变量量代码N18Enumm0x411动态变量量分类N19Enumm单位，见见附表11单位位代码N20-223Floaat单精度浮浮点数表表示主变变量的值值N24Enumm0xc00设备变量量状态（变变量正常常、没有有限制）N25Unsiigneed-80x000设备变量量代码N26Enumm0x411动态变量量分类N27Enumm单位，见见附表11单位位代码N28-331Floaat单精度浮浮点数表表示主变变量的值值N32Enumm0xc00设备变量量状态（变变量正常常、没有有限制）N 注注：当试试图要读读取的设设备变量量（最多多4个变变量，变变量个数数任意读读取，读读取第二二变量必必须读取取第一（主主）变量量，读第第三变量量必须读读取第一一、二变变量）9. Commmandd 111：以短短标签方方式读唯唯一标识识请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL116TagXOR响应帧数数据内容容同Coommaand 010. Commmandd 122：读信信息请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL120NULLLXOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL1226状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL122状态 XOR 正常响响应帧数据内内容字节数据类型型值说明可更改0-233PackkedMesssagee设备包含含的信息息（Paackeed格式式）N11. Commmandd 133：读短标签、设设备描述述符和日期期请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL130NULLLXOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL1323状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL132状态 XOR 正常响响应帧数据内内容字节数据类型型值说明可更改0-5PackkedTag短标签N6-177PackkedDesccripptorr设备描述述N18-220DateeDatee Coode日期N12. Commmandd 144：读主主变量传传感器信信息传感器序序列号、极极限/最最小量程程单位代代码、传传感器上上限、传传感器下下限、主主变量最最小量程程请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL140NULLLXOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL1418状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL142状态 XOR 正常响响应帧数据内内容字节数据类型型值说明可更改0-2Unsiigneed24传感器序序列号N3Enumm主变量单单位，见见附表11单位位代码N4-7Floaat传感器上上限值N8-111Floaat传感器下下限值N12-115Floaat传感器最最小量程程N13. Commmandd 155：读设设备信息息报警码、传传感器功功能码、主主变量单单位、主主变量上上下限值值、阻尼尼、写保保护、产产品发行行人、是是否有模模拟信号号连接在在通道上上请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL150NULLLXOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL1520状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL152状态 XOR 正常响响应帧数据内内容字节数据类型型值说明可更改0Enumm0xeff主变量报报警选择择码（保保持最后后输出值值）N1Enumm0x0000x011主变量传传输特性性0x000：线性性输出0x011：平方方根输出出N2Enumm主变量单单位，见见附表11单位位代码N3-6Floaat主变量上上限值N7-100Floaat主变量下下限值N11-114Floaat主变量阻阻尼（单单位：秒秒）N15Enumm写保护，00=没有有写保护护；1=写保护护；2551=没没有写保保护功能能N16Enumm生产商标标志码（同同制造商ID是否应固定为250 ？）N17Bitss0x011如果该位位为1则则这个现现场设备备有一个个ADCC连接这这个通道道N14. Commmandd 166：读最最终装配配号请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL160NULLLXOR响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL165状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL162状态 XOR 正常响响应帧数据内内容字节数据类型型值说明可更改0-2Unsiigneed24装配号指指定设备备材料和和电子构构成N15. Commmandd 177：写信信息请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL1724数据XOR请求帧数数据内容容字节数据类型型值说明可更改0-233Packked写入的信信息内容容Y响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL1726状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL172状态 XOR正常响应应帧数据据内容同同响应帧帧16. Commmandd 188：写短短标签、设设备描述述符和日日期请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x8220x000|388 biits IDNULLL1824数据XOR请求帧数数据内容容字节数据类型型值说明可更改0-5PackkedTag短标签Y6-177Packked设备描述述符Y18-220Unsiigneed-224日期Y响应帧AACK：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee正常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL1826状态+数数据XOR异常响应应0x8660x000|388 biits IDNULLL182状态 XOR正常响应应帧数据内内容同响响应帧17. Commmandd 199：写最最终装配配号请求帧SSTX：DeliimitterAddrresssExpaansiionByteesCommmanddByteesCounntDataaChecckBytee0x822