HART 协议设备描述语言简介及HART 协议设备互操作

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1、HART协议设备描述语言简介及HART协议设备互操作阮薇汪宝兵(北京华控技术有限责任公司北京100085)摘要：HART协议设备可以方便的进行现场调校、维护。为实现同一HART主设备（如手持器）对不同的HART设备都可以进行操作（即互操作），HART基金会专门为HART设备定义了描述HART设备特性的设备描述语言（DDL）。Abstract：It’stheconvenienceofon-linecalibrationormaintenancebyaHARTprotocoldevice.TheDeviceDescriptionL

2、anguage(DDL)isasimplestructuredEnglishlanguagefordescribingHARTfielddevices.Thislanguageallowshostdevicestooperatewithfielddeviceswithoutaprioriknowledgeofanyparticularfielddevice.关键词：HART设备互操作DDKeywords:HARTDeviceInter-OperationDD一、前言HART（HIGHWAYADDRESSABLEREMOTETR

3、ANSDUCER，可寻址远程通路）协议设备在工业现场用智能设备中已经广泛应用。随着我国变送器水平的不断提高，国产符合HART协议智能设备的应用也越来越多。由于不同制造商生产的不同HART设备都具有不同的特点，同时有可能是压力变送器、温度变送器、流量变送器或者执行机构等等。此时对于最终用户，有一个比较突出的矛盾：即如何应用同一台手持器在工业现场可以同时对不同生产厂商制造的不同HART设备完成调校。为解决上述矛盾，国际HART基金会HCF（HARTCOMMUNICATIONFOUNDATION）详细规定了HART设备的应用层。其中

4、有一些命令所有的HART设备都必须支持，同时另外定义一组标准命令建议HART设备制造商从中选取。可是由于HART设备的多样性，HCF不可能编制一个足够大的命令库让所有的设备制造商从中选取命令，因此有一些设备特性只能由设备制造商制定特殊的命令实现。同很多现场总线协议相同，HART基金会HCF制定了用户层协议。制造商可以通过设备描述（DeviceDescription，DD）的形式来完整说明设备特性；HCF详细制定了用于描写设备描述的一种类ANSIC语言，我们称之为设备描述语言（DeviceDescriptionLanguage，

5、DDL）。二、HART协议设备描述语言简介HART协议设备描述包括八种要素：变量（Variables）、命令（Commands）、菜单（Menus）、编辑显示（Editdisplays）、方法（Methods）、关系（Relations）、数组（Arrays）和集合（Collections）。任何一台符合HART协议的设备都可以通过这八种要素以设备描述语言（DDL）的型式对其完整特性进行描述，从而可以对该HART设备进行全面操作。变量（Variables）描述了设备中所包含的全部数据。对于具体的某一具体变量，其本身又具备很多属

6、性。例如对于温度变送器而言，其采集的温度是随着被测对象的变化而变化；而温度变送器的量程相对就比较稳定，一般调试结束投入运行后就不再随意进行更改。可以看出这两个变量的特性不同，在设备描述中都详细的进行了定义。变量（Variables）所包含的属性还有“是否可写”、“显示格式”、“数值型式”、“数值范围”等等。命令（Commands）描述了设备中所有的与HART主设备进行通讯的通讯帧。通过命令HART主设备可以与现场设备进行通讯，如组态设备量程、获得设备自诊断信息等。现场设备收到HART主设备的命令一般有三种操作：读出设备中的过程

7、变量、写入设备的组态参数或者设备执行某一特定操作（自检等）。菜单（Menus）定义了如何通过菜单的形式在HART主设备中进行对现场设备的操作，即菜单定义了主设备对现场设备的操作界面。一般而言，我们可以在HART手持器的主界面上可以读出设备所测量的主变量及其设备量程；而且我们可以选择进一步进入设备组态或者设备诊断等功能。这些都是由设备描述中的菜单要素定义的。编辑显示（Editdisplays）更加详细的定义了在主设备中变量的显示格式、编辑方法（如果可以写入的话）、在编辑前应该进行的设备操作、在编辑后应该进行的设备操作等。可以这么

8、说，编辑显示（Editdisplays）和菜单（Menus）一起描述了操作员在通过HART主设备对现场设备操作时所看到的一切。方法（Methods）实际上是一组命令的有机组合。对于现场设备来说，有的功能是不可能通过单一的命令来实现的；这时候就需要一组命令的配合完成。例如温度变