圖片來源 ：FieldComm Group 

　　使用現(xiàn)場總線最大的好處之一，是儀表可以向控制系統(tǒng)提供狀態(tài)信息。諸如以下問題：可以信任過程變量嗎？儀表是否正常工作？儀表有什么問題？都可以通過這些狀態(tài)信息來回答。

　　HART協(xié)議已經(jīng)出現(xiàn)很長時間了，現(xiàn)在由 FieldComm Group 組織管理。它是第一個開放式現(xiàn)場總線，用于過程制造行業(yè)。以前，狀態(tài)信息一直隱藏在儀表內(nèi)部，維護人員只有通過 HART 調(diào)制解調(diào)器連接到儀表才能查看這些信息?，F(xiàn)在通過部署 HART 智能卡件，控制系統(tǒng)可以查看 HART 內(nèi)置的狀態(tài)信息。

　　HART 的 9 種狀態(tài)信息

　　HART 具有豐富的狀態(tài)信息。理解 HART 狀態(tài)的挑戰(zhàn)在于信息種類很多，其中包括 ：

　　1. 狀態(tài)； 

　　2. 響應(yīng)代碼 ； 

　　3. 通訊狀態(tài) ； 

　　4. 設(shè)備狀態(tài) ； 

　　5. 擴展設(shè)備狀態(tài) ； 

　　6. 簡化狀態(tài)（在設(shè)備中設(shè)置）； 

　　7. 設(shè)備變量狀態(tài) ； 

　　8. 設(shè)備系列狀態(tài) ；

　　9. 附加設(shè)備狀態(tài)。

　　這么多的狀態(tài)信息是有歷史原因的。這主要是因為隨著時間的推移和狀態(tài)概念的發(fā)展，該協(xié)議也在不斷發(fā)展。理解 HART 狀態(tài)信息的關(guān)鍵是要從 HART 命令的角度來看待它。一旦以這種方式看待它們，就會變得簡單。

　　從 HART 命令角度總結(jié)的 HART 狀態(tài)，有助于最終用戶尋找從儀表返回的狀態(tài)信息。HART 是一種簡單的查詢/響應(yīng)類型協(xié)議，具有許多不同的命令， 有些是通用的，有些則是某個儀表特有的。圖片來源 ：JCOM Automation

　　HART 命令 

　　HART 是一種查詢 / 響應(yīng)類型協(xié)議，其中包含許多不同命令，都是隨著時間的推移而出現(xiàn)的。有些是通用命令www.cechina.cn，有些是某些儀表特有的命令。大多數(shù)最終用戶在使用 HART 時，不需要了解 HART 命令。但是，如果最終用戶希望從儀表返回的狀態(tài)信息中獲得更多信息，那么對 HART 命令有一個大致的了解是很有用 的。命令可以分為三類 ：

　　● 通用命令www.cechina.cn，即命令0到 30。這些是每個 HART 從站必須支持的命令。在 V7 版的協(xié)議中，命令 38 和 48 被添加到通用命令中。 

　　● 常用命令，即命令 32 到 121。這些命令對許多類型的設(shè)備都是通用的，設(shè)備制造商可以選擇使用或不使用。 

　　● 設(shè)備特定命令，即命令 128 到 253。這些命令完全由設(shè)備制造商定義。

　　所有 HART 命令中的狀態(tài) 

　　所有 HART 命令都返回兩個字節(jié)的狀態(tài)。第一個字節(jié)被稱為響應(yīng)代碼。如果響應(yīng)代碼為 0x00，則通信良好，設(shè)備能夠正確處理命令。如果通信出現(xiàn)問題，則響應(yīng)代碼包含通信狀態(tài)。如果通信正常，但在處理命令時出錯，則在第一個字節(jié)中返回響應(yīng)代碼。狀態(tài)的第二個字節(jié)是設(shè)備狀態(tài)。這用于指示現(xiàn)場設(shè)備整體的當(dāng)前運行狀況。

　　在 HART V6 之前，如果出現(xiàn)通訊錯誤，設(shè)備狀態(tài)將毫無意義。在 V6 及更高版本的 HART 中，要求在每個響應(yīng)中該數(shù)值都有意義。例如，在 V7 版 HART 中，“響應(yīng)丟失”等過程問題會使設(shè)備發(fā)出 0x90(0x80+0x10) 的設(shè)備狀態(tài)值，這意味著用戶無法信 任它們的主要變量，并且有更多可用狀態(tài)。僅當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時ConTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，V6 版 HART 設(shè)備才會發(fā)出 0x80，而“響應(yīng)丟失”只會導(dǎo)致 0x10 值。

　　HART 擴展現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài) 

　　擴展現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)在命令 0、9、 48、78、119 和 64386 中返回。長度為 1 字節(jié)。傳統(tǒng)上，只使用前兩位：

　　● 位 0– 需要維護。如果設(shè)置此位，則設(shè)備沒有出現(xiàn)故障，但確實需要維護。 

　　● 位 1– 設(shè)備變量報警。如果任何設(shè)備變量處于報警或警告狀態(tài)，則設(shè)置此位。如果在現(xiàn)場設(shè)備中設(shè)置了 NAMUR NE107“濃縮狀態(tài)”，則使用以下的擴展現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài) ： 

　　● 位 2– 嚴(yán)重電源故障。 

　　● 位 3– 故障。 

　　● 位 4– 超出規(guī)范。 

　　● 位 5– 功能檢查。

　　國際過程工業(yè)自動化用戶協(xié)會（NAMUR）是一個最早由德國的幾家大型化工公司發(fā)起成立的組織。該組織發(fā)布了許多被稱之為“推薦”的不同文件。這些文件本質(zhì)上是關(guān)于如何完成某事的規(guī)范。NE107 的標(biāo)題是“現(xiàn) 場設(shè)備的自我監(jiān)控和診斷”。它探討 了狀態(tài)對工廠運營的重要性以及應(yīng)該如何做到最好。當(dāng) HART 設(shè)備中打開 NAMUR NE107“濃縮狀態(tài)”時，擴展現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)中的附加位，使 設(shè)備符合 NE107 的建議。

　　HART 設(shè)備變量和系列狀態(tài) 

　　HART 設(shè) 備 變量狀態(tài)主要是檢測正在讀取的變量的整體健康狀況。

　　HART 設(shè) 備 系列狀態(tài)是設(shè)備變量狀態(tài)的一部分。針對溫度、 液位、流量等不同類型的現(xiàn)場設(shè)備，HART 有 一 系列“設(shè)備系列規(guī)范”，每個系列都會定義這四位的含義，可能定義整個字節(jié)。這些規(guī)范正 處于發(fā)布的不同階段，因此許多供應(yīng)商在沒有發(fā)布規(guī)范的情況下，在此處定義了它們的代碼。為了解碼設(shè)備變量狀態(tài)和設(shè)備系列狀態(tài)，最好查閱設(shè)備的現(xiàn)場設(shè)備手冊或 HART 現(xiàn)場設(shè)備規(guī)范文檔（第 18 項）。

　　HART 附加設(shè)備狀態(tài) 

　　HART 命令 48 用于讀取附加設(shè)備狀態(tài)。響應(yīng)消息包含 25 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。字節(jié) 0 到 5 和 14 到 24，保存與設(shè)備屏幕上所顯示的錯誤代碼相對 應(yīng)的設(shè)備特定狀態(tài)。該映射與設(shè)備特 定狀態(tài)中位值為“1”的位的位置有關(guān)。

　　例如，如果響應(yīng)消息的第 0 個字節(jié)的第 4 位中有一個“1”，其對應(yīng)的錯誤代碼為 4。如果響應(yīng)消息的第 2 個字節(jié)的第 0 位中有一個 1，那么它對應(yīng)的代碼是 2*8+0=16。

　　HART 命令 48 也發(fā)生了變化。這是一個常見的實踐命令。在當(dāng)前 V7 版的 HART 協(xié)議中，它是一個通用命令。它還擴大了規(guī)模www.cechina.cn，增加了更多的位，以擴展可能的錯誤消息。要正確解碼www.cechina.cn，用戶需要設(shè)備手冊或設(shè)備的 HART 現(xiàn)場設(shè)備規(guī)范文檔。 

　　HART 有大量的狀態(tài)信息。然而，考慮到 HART 協(xié)議的歷史，除非用戶從 HART 命令的角度來看待這些狀態(tài)信息，否則這些狀態(tài)信息會顯得很復(fù)雜。當(dāng)以這種方式查看時，狀態(tài)信息就有了意義。對于終端用戶來說www.cechina.cn，他們可以查看自己的 HART 智能卡，并輕松地確定所提供的信息是什么。（作者：James Powell）  

　　關(guān)鍵概念： 

　　■了解 HART 命令有助于理解 HART 協(xié)議。 

　　■ HART 智能卡可以向控制系統(tǒng)顯示正在提供的信息。

　　思考一下： 

　　您是否正在使用HART提供的所有儀表狀態(tài)功能？