智能變送器的可靠性與穩(wěn)定性非常高，但經常會遇到通訊方面的問題。由于智能變送器誕生時國際上沒有制智能變送器的可靠性與穩(wěn)定性非常高，但經常會遇到通訊方面的問題。由于智能變送器誕生時國際上沒有制定出統一的通信協議標準，所以各生產廠家生產的變送器用的通信協議不盡相同。下面，小編就跟大家介紹幾種常見變送器通訊協議，以作了解。

幾種常見變送器通訊協議介紹：

一、HART協議

HART（HighwayAddressableRemoteTransducer），可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協議，是美國ROSEMOUNT公司于1985年推出的一種用于現場智能儀表和控制室設備之間的通信協議。后于90年代初移交到HART基金會，其HART基金會的成員也非常多，其中也包括了橫河電機和霍尼維爾，所以橫河的變送器也有HART協議的，其中EJA變送器中的選項“E”開頭的是HART協議，“D”開頭的是布朗協議。

HART協議是基于貝爾202通訊標準的移頻鍵控（FSK）技術，通過在4～20mA電流上疊加頻率信號實現數字通訊。2個不同頻率：1200Hz和2200H：代表“0”和“1”，以正弦波的形式疊加在4～20mA直流信號上，因這些正弦波的平均值為零，所以不產生直流分量，不會對4～20rnA過程信號產生影響，它是在不中斷傳輸信號的情況下完成了真正的同步通訊。

HART協議的參量一部分在儀表側，一部分在上位機或手操器內，對于不同版本的HART協議，可能在讀寫中有限制，需要相應的軟件對HART進行支持，若對于版本差別較大的儀表與手操器，必須有相應的升級軟件包來支持。即HART協議是需要升級的。

二、BRAIN協議

BRAIN協議是橫河智能儀表的協議，在橫河變送器、渦街、電磁流量計、等儀表都有這個協議，在儀表的輸出信號欄上的代碼為“D”。和BRAIN協議配套使用的手持智能終端是BT200，使用BT200在BRAIN協議的支持下可對變送器設定、更改、顯示、打印參數，調零等等。

BRAIN的協議的參量均是寫入在現場儀表端，即在表內，使用任何一款BRAIN協議的上位機或手操器，可以讀寫（如果允許寫的話）所有BRAIN協議的現場表內的參數。BRAIN協議軟件不需要升級。

三、DE協議

DE協議由霍尼韋爾公司開發(fā)的，主要用于霍尼韋爾變送器。DE協議是數字增加協議該協議，使用一個220波特率的低頻電流脈沖，數據用浮點串行形式送入標準對絞線。信號使用兩個獨立的電流脈沖4mA和20mA之間的回路電流來進行通訊，因此在進行數字通訊時，回路電流值不代表測量值。以脈沖電流的多少來代表“1”和“0”的，數字信號和模擬信號是分開傳輸的，當傳送數字信號時，模擬信號須中斷。HART通訊頻率較高（約1～2kHz），要求網絡的時間常數不大于0.65μs，這樣HART通訊設備及網絡的最大電容限制了通訊的最大距離，一般為不大于400m。而DE協議通訊頻率較低，網絡的最大時間常數為104μs，允許的電纜分布電容比HART協議寬的多，所以，就會出現同一套裝置中用DE通訊協議的儀表通訊正常而用HART協議的智能變送器卻不能通訊的現象。

四、FF總線協議

1、現場總線的概念

現場總線是應用在生產現場、在微機化測量控制設備之間實現雙向串行多節(jié)點數字通信的系統，也被稱為開放式、數字化、多點通信的底層控制網絡。

現場總線技術將專用微處理器置入傳統的測量控制儀表，使它們各自具有了數字計算和數字通訊能力，采用可進行簡單連接的雙絞線等作為總線，把多個測量控制儀表連接成網絡系統，并按公開、規(guī)范的通信協議，在位于現場的多個微機化測量控制設備之間及現場儀表與遠程監(jiān)控計算機之間，實現數據傳輸與信息交換，形成各種適應實際需要的自動控制系統。

現場總線是20世紀80年代中期在國際上發(fā)展起來的。隨著微處理器與計算機功能的不斷增強和價格的降低，計算機與計算機網絡系統得到迅速發(fā)展?，F場總線可實現整個企業(yè)的信息集成，實施綜合自動化，形成工廠底層網絡，完成現場自動化設備之間的多點數字通信，實現底層現場設備之間以及生產現場與外界的信息交換。

2、現場總線的發(fā)展趨勢

1983年，Honeywell推出了智能化儀表，它在原模擬儀表的基礎上增加了計算功能的微處理器芯片，在輸出的4～20mA直流信號上迭加了數字信號，使現場與控制室之間的連接模擬信號變?yōu)閿底中盘?。之后，世界上各大公司推出了各種智能儀表。智能儀表的出現為現場總線的誕生奠定了基礎。

智能儀表的出現為現場信號的數字化提供了條件，但不同廠商提供的設備通信標準不統一，束縛了底層網絡的發(fā)展?，F場總線要求不同的廠商遵從相同的制造標準，組成開放的互連網絡是現場總線的發(fā)展趨勢。

3、現場總線的特點與優(yōu)點

現場總線系統打破了傳統控制系統采用的按控制回路要求，設備一對一的分別進行連線的結構形式。把原先DCS系統中處于控制室的控制模塊、各輸入輸出模塊放入現場設備，加上現場設備具有通信能力，因而控制系統功能能夠不依賴控制室中的計算機或控制儀表，直接在現場完成，實現了徹底的分散控制。

現場總線控制系統既是一個開放通信網絡，又是一種全分布控制系統。它把作為網絡節(jié)點的智能設備連接成自動化網絡系統，實現基礎控制、補償計算、參數修改、報警、顯示、監(jiān)控、優(yōu)化的綜合自動化功能。是一項以智能傳感器、控制、計算機、數字通信、網絡為主要內容的綜合技術。

現場總線系統在技術上具有以下特點：

1）系統具有開放性和互用性

通信協議遵從相同的標準，設備之間可以實現信息交換，用戶可按自己的需要，把不同供應商的產品組成開放互連的系統。系統間、設備間可以進行信息交換，不同生產廠家的性能類似的設備可以互換。

2）系統功能自治性

系統將傳感測量、補償計算、工程量處理與控制等功能分散到現場設備中完成，現場設備可以完成自動控制的基本功能，并可以隨時診斷設備的運行狀況。

3）系統具有分散性

現場總線構成的是一種全分散的控制系統結構，簡化了系統結構，提高了可靠性。

4）系統具有對環(huán)境的適應性

現場總線支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線、電力線等，具有較強的抗干擾能力，能采用兩線制實現供電和通信，并可以滿足安全防爆的要求。

由于現場總線結構簡化，不再需要DCS系統的信號調理、轉換隔離等功能單元及其復雜的接線，節(jié)省了硬件數量和投資。簡單的連線設計，節(jié)省了安裝費用。設備具有自診斷與簡單故障處理能力，減少了維護工作量。設備的互換性、智能化、數字化提高了系統的準確性和可靠性。還具有設計簡單，易于重構等優(yōu)點。

4、幾種有影響的現場總線技術

1）基金會現場總線

基金會現場總線（FF）于1994年由美國Fisher－Rosemount和Honeywell為首成立。它以ISO／OSI開放系統互連模型為基礎，取其物理層、數據鏈路層、應用層為FF通信模型的相應層次，并在應用層上增加了用戶層。基金會現場總線分H1和H2兩種通信速率。H1的傳輸速率為31．25kbps，可支持總線供電和本質安全防爆環(huán)境。支持雙絞線、光纜和無線發(fā)射，協議符號IEC1158－2標準。傳輸信號采用曼冊斯特編碼。

2）LonWorks

它由美國Echelon公司推出，它采用ISO／OSI模型的全部7層通訊協議，采用面向對象的設計方法，通過網絡變量把網絡通信設計簡化為參數設置。支持雙絞線、同軸電纜、光纜和紅外線等多種通信介質，并開發(fā)了本質安全防爆產品，被譽為通用控制網絡。采用LonWorks技術和神經元芯片的產品，被廣泛應用在樓宇自動化、家庭自動化、保安系統、辦公設備、交通運輸、工業(yè)過程控制等行業(yè)。

3）PROFIBUS

PROFIBUS是德國標準（DIN19245）和歐洲標準（EN50170）的現場總線標準。由PROFIBUS－DP、PROFIBUS－FMS、PROFIBUS－PA組成。DP用于分散外設間高速數據傳輸，適用于加工自動化領域。FMS適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關等。PA用于過程自動化的總線類型，服從IEC1158－2標準。

4）CAN

CAN是控制局域網絡的簡稱，由德國BOSCH公司推出，它廣泛用于離散控制領域。CAN的信號傳輸采用短幀結構，傳輸時間短，具有自動關閉功能，具有較強的抗干擾能力。

5）HART

HART最早由Rosemount公司開發(fā)。其特點是在現有模擬信號傳輸線上實現數字信號通信，屬于模擬系統向數字系統轉變的過渡產品。由于它采用模擬數字信號混和，難以開發(fā)通用的通信接口芯片。HART能利用總線供電，可滿足本質安全防爆的要求，并可用于由手持編程器與管理系統主機作為主設備的雙主設備系統。

現場總線是當今自動化領域技術發(fā)展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機局域網。它的出現，標志著工業(yè)控制技術領域又一個新時代的開始，并將對該領域的發(fā)展產生重要影響。
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