吴宁胜

(浙江商业职业技术学院应用工程学院，杭州 310053)

阀门定位器是气动调节阀的核心配套仪表，在石化、轻纺及冶金等工业管道系统中应用非常广泛。传统阀门定位器是基于4～20mA模拟信号工业标准设计的，适用于集散控制系统[1]。随着网络通信技术在工业过程控制领域的应用，现场总线系统正在逐步替代集散控制系统，符合现场总线通信协议的智能阀门定位器成为各大公司研究和开发的热点。目前，行业影响力较大的现场总线技术主要有HART(Highway Addressable Remote Transducer)、CAN、Lon Works、FF和Profibus。HART总线在传统模拟信号传输线的基础上实现了数字信号通信，使原有控制系统不需要更改系统架构和工程布线就能直接使用并实现网络化控制和管理，目前在全球范围内广泛使用，已成为智能阀门定位器行业事实上的现场总线标准[2]。因此，对智能阀门定位器的HART通信接口进行研究具有重要意义。

HART既可传输模拟信号，也可传输现场总线的数字信号，从而实现与控制中心的信息交互。根据ISO的OSI参考模型，HART协议分为物理层、数据链路层和应用层。物理层涉及信号的传输方式和传输介质，它是在4～20mA模拟信号上叠加正弦调制信号以实现数字通信，规定数字信号“1”调制成频率为1 200Hz的信号，“0”调制成频率为2 200Hz的信号，数字信号幅值为0.5mA，平均值为0。数据链路层规定了通信数据结构和通信模式，数据传输速率为1 200bit/s；11位数据格式包含一个起始位、8个数据位、一个校验位和一个停止位；字节奇校验。应用层则对各种命令代码作统一规范，有通用命令、普通应用命令和设备专用命令3类。……