1.HART 協議簡介

HART 協議（Highway Addressable Remote Transducer Protocol）最初是由 Fisher-Rosemount 公司于1980年代推出的一種用于現場總線通信的開放式標準，采用基于 Bell202 標準的 FSK（Frequency Shift Keying） 頻移鍵控信號，在傳統 4~20mA 模擬信號上疊加幅度為 0.5mA 的音頻數字信號進行雙向數字通訊，旨在解決工業現場智能儀表和控制系統之間的通信問題，HART 通信不會干擾傳送給控制系統的模擬信號，保證了與現有模擬系統的兼容性，屬于模擬系統向數字系統轉變過程中過渡性產品。

HART 協議是一種請求 - 響應（主/從）通信協議，這意味著，每次通信都是由來自主設備的請求（或命令）發起的。主設備通常是分布式控制系統（DCS）、PLC 或基于 PC 的資產管理系統。從設備通常是現場測量設備，例如壓力、液位、溫度、流量或其他類型的變送器。為了確保來自任何供應商的任何支持 HART 的設備都可以正確通信并使用正確信息響應命令，命令集和類型在 HART 規范中給予明確定義，并在所有 HART 注冊設備中實施。

HART 命令集為所有現場設備提供統一規范的通信。主機應用程序可以實現特定應用程序所需的任何命令。HART 命令集主要有三類，在一個現場設備中通常可發現同時存在這三類命令。

（1）Universal Commands

通用命令提供對正常操作中有用的信息的訪問（例如，讀取主變量和單位），所有使用 HART 協議的設備都必須識別并支持通用命令。 

（2）Common Practice Commands

一般行為命令，所提供的功能可以在許多（但不一定是所有）現場設備中實現，這類命令包括最常用的的現場設備的功能庫。

（3）Device Specific Commands

設備特定命令代表每個現場設備特有的功能。這些命令訪問設置和校準信息，以及有關設備構造的信息。有關設備特定命令的信息可從設備制造商處獲得。

2.HART 協議版本

HART 協議作為一種開放的、兼容的、穩定的、可靠的通信協議，在工業領域得到了廣泛的認可和應用，經過數十年不斷地演變已經發展出多個版本的更新和改進，每次版本的修訂在兼容之前版本的前提下都帶來了新的技術和功能，以滿足日新月異的工業自動化發展需求。目前主流版本 HART 5、HART 6 和 HART 7 的主要功能和區別如下：

HART 5 版本之前協議，物理層：RS-485；鏈路層：令牌主從問答方式；應用層：定義一些簡單的通用命令。

HART 5 版本協議，物理層：模擬電流+FSK，1200bps；鏈路層：為令牌主從問答式，增加了第二主設備，增加了從設備陣發（Burst）模式；應用層：進一步豐富了通用命令、普通命令、特殊命令，短地址范圍0～15。

HART 6 版本協議，物理層：增加電流C8PSK，9600bps 規范；應用層：擴充了命令內容，使用擴展的用戶標識，增加了設備簇命令，短地址范圍0～63。

HART 7 版本協議，物理層：增加2.4G DSSS O-QPSK 10dBm 250kbps規范；鏈路層：增加了時分多址訪問（TDMA）鏈路控制方式；網絡層：增加了自組織、多路徑、網狀網規范；應用層：擴充了設備簇命令，增加了網狀網絡維護命令。