摘要：以上海盛泰克和中科博微的壓力表為例，詳細解析了廠家附帶的上位機軟件與壓力表頭之間的HART協(xié)議交換過程，從通用命令、常用命令和專有命令3方面介紹了壓力表實時數(shù)值讀取、標定校準、電流標定、量程設(shè)置、量程遷移等操作過程。通過HART協(xié)議讀寫操作，可以實現(xiàn)壓力送檢設(shè)備的自動化計量，有益于提高壓力儀表檢定/校準的工作效率以及操作準確度，簡化了計量工作流程，降低了工作強度。

　　關(guān)鍵詞;HART;計量;協(xié)議;壓力;命令

　　在壓力計量操作中，一些送檢儀表需要通過HART協(xié)議實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)、儀表量程、校準參數(shù)進行讀寫操作。HART協(xié)議包括通用命令、常用命令和專有命令。

　　1上位機解析

　　上海盛泰克壓力表頭的上位機軟件為STP2013，其軟件界面主要包括：文件、操作、環(huán)境和幫助四大功能塊[1]。

　　1.1文件

　　上傳變送器數(shù)據(jù)到文件對應(yīng)命令的字符串?dāng)?shù)組內(nèi)容為(A2A18702958C9394969B8F9090C9);下傳數(shù)據(jù)文件到變送器對應(yīng)的為上位機保存*.tra文件;數(shù)據(jù)恢復(fù)發(fā)送的字符串?dāng)?shù)組內(nèi)容為：(A43A);打開圖形文件對應(yīng)操作為打開*.tdd文件;保存圖形文件對應(yīng)另存為*.tdd文件;退出則軟件關(guān)閉界面，終止操作[2]。

　　1.2操作

　　聯(lián)機測試發(fā)送字符串?dāng)?shù)組內(nèi)容為(0280000082)，為了保證上位機與壓力表頭實現(xiàn)可靠的聯(lián)機，程序連續(xù)發(fā)送5遍;搜索儀表發(fā)送4遍地址內(nèi)容，地址從0～15則對應(yīng)(808182～8F);復(fù)位儀表發(fā)送字符串內(nèi)容為(8293200000002A001B);停止通信無字符串內(nèi)容發(fā)送，關(guān)閉連接儀表的硬件串口。

　　1.3環(huán)境

　　環(huán)境設(shè)置主要包括串口選擇和語言選擇，串口選擇可以對應(yīng)COM1-COM15，此時列表中顯示的是上位機所檢測到的串口內(nèi)容，硬件串口通常包括兩種：一種是PC自帶的232串口，另一種是通過USB轉(zhuǎn)232實現(xiàn)的串口[3]。

　　1.4幫助

　　幫助部分軟件包括著作版權(quán)和聯(lián)系方式等信息，用于可以依據(jù)相關(guān)說明文檔操作壓力表頭的上位機軟件。

　　2HART設(shè)置

　　2.1功能介紹

　　對于被檢壓力表頭的參數(shù)讀取可以應(yīng)用HART協(xié)議來實現(xiàn)，一般包括：工具欄、參數(shù)設(shè)置、電流微調(diào)、線性校正、溫度補償、數(shù)據(jù)備份、儀表信息、無源遷移、壓力微調(diào)、輸出阻尼和專用參數(shù)設(shè)置。儀表版本讀取命令字符串為(A2969990)，過程監(jiān)控和主界面實現(xiàn)PV值、mA值和%值的實時讀取，讀取命令字符串包括(9394)，寫操作命令字符串包括(C7BCBB)，參數(shù)設(shè)置部分會將所有壓力表頭的設(shè)置參數(shù)都讀取至上位機，或者將上位機的設(shè)置參數(shù)傳送至壓力表頭。電流微調(diào)包括檢測4mA、檢測20mA、常值電流輸出、退出固定電流輸出，其分別對應(yīng)的命令字符串內(nèi)容為(282D2E)。

　　線性校正功能包括量程內(nèi)校正點數(shù)設(shè)置(0F94)、增益設(shè)置(C0A1BD02)、循環(huán)讀取校準溫度AD值(A1)，壓力實時AD值(958F9090)，上位機軟件可以實現(xiàn)壓力表頭的1～16點的校準操作。數(shù)據(jù)備份操作命令字符串為(829320000000A30092)。

　　儀表信息部分包括信息讀出(0C0D)、傳送(1112)、短幀地址傳送(06)、長幀地址讀出(10)、長幀地址傳送(13)，無源遷移用于修改變送器的上下限值，讀出(0E0F)、傳送(230F)。壓力微調(diào)中的低點微調(diào)(010FBE01)，高點微調(diào)(010FBE02)，對應(yīng)零點微調(diào)的讀取操作(96)、零點微調(diào)(2B)、取消(B9)。輸出阻尼讀出(0F)，傳送(2F22)[4]。

　　2.2盛泰克協(xié)議解析

　　以上位機主頁面操作的協(xié)議為例，寫操作發(fā)送(C7BCBB)命令，發(fā)送C7命令時發(fā)送21個字節(jié)，接收17個字節(jié)，如下：發(fā)送：829320000000C700F6FFFF接收：869320000000C7020000F0FFFFFF發(fā)送內(nèi)容中C7為命令字節(jié)，00是命令長度字節(jié)，F(xiàn)6是校準字節(jié)。

　　BC命令發(fā)送33個字節(jié)，接收27個字節(jié)，如下：發(fā)送：829320000000BC0C04FF0707BF4CCCCD3F4CCCCDFAFFFF接收：869320000000BC0E0000F0FFFFFF其中，BF4CCCCD對應(yīng)數(shù)值-0.8，3F4CCCCD對應(yīng)數(shù)值0.8，這兩個數(shù)值對應(yīng)壓力表頭的量程上下限數(shù)值，F(xiàn)A為校驗字節(jié)。

　　BB命令發(fā)送43個字節(jié)內(nèi)容如下：發(fā)送：829320000000BB16000000123D003E23D70A3DCCCCCDC22000004220000003FFFF其中，3DCCCCCD對應(yīng)阻尼系數(shù)值0.1，C2200000對應(yīng)數(shù)值-40，42200000對應(yīng)數(shù)值40。

　　2.3中科博微協(xié)議解析

　　與上海盛泰克的壓力表頭參數(shù)設(shè)置類似，沈陽中科博微的表頭及上位機軟件也是應(yīng)用HART協(xié)議進行數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置�；�本信息頁中寫Poll地址(06)、寫消息(11)、寫標識描述符和日期(12)、寫裝配號(13)、讀消息(0C)、讀標識描述符日期(0D)、讀告警輸出特性，上下限量程和阻尼信息(0F)、讀裝配號(10)。

　　上位機軟件進入組態(tài)頁不斷地刷新動態(tài)信息，讀mA和%(02)、讀mA和PV變量及環(huán)境溫度(03)、讀傳感器上下限，最小量程(0E)、讀輸出特性、量程上下限阻尼及單位(0F)，而實時的壓力值和溫度值都是C3命令讀取上來的。在設(shè)置的過程中，量程上限SPAN(24)、量程下限ZERO(25)、主變量零點(2B)。

　　啟動軟件時發(fā)送5個FF，電流校準頁校準4mA點(2D)，校準20mA點(2E)，當(dāng)選擇下拉列表就觸發(fā)固定電流mA輸出命令(28)。變量監(jiān)視頁，不斷動態(tài)刷新(02和03)命令，不斷地循環(huán)讀取。而中科博微壓力表特殊命令進入頁面時讀取命令(BC和C9)，液晶顯示內(nèi)容設(shè)置(BF)，本地操作版本(CA)，小信號切除(C7)，恢復(fù)出廠設(shè)置(BC)。溫度補償操作時，實時讀取動態(tài)壓力值(B4)，將補償數(shù)據(jù)下載時需要多個命令逐個發(fā)出(B4B9C0C1C2BC)，壓力補償進入頁面時(0E)，下載命令(BC)[5,6]。

　　3自動化計量

　　通過整理歸納出用于壓力計量自動化的HART命令集：C0：讀取ID值。C1：讀取PV單位和PV數(shù)值。C2：讀取PV電流和PV百分比。C14：讀取PV傳感器信息。C15：讀取PV變送器信息。C34：寫阻尼系數(shù)。C40：寫固定mA輸出。C42：重啟復(fù)位。C43：零點微調(diào)。C44：寫PV單位代碼。C45：DA微調(diào)4mA。C46：DA微調(diào)20。

　　4結(jié)論

　　通過解析上海盛泰克和中科博微上位機軟件與壓力表頭之間的HART協(xié)議交換過程，介紹了壓力表實時數(shù)值讀取、標定校準、電流標定、量程設(shè)置、量程遷移等操作過程。通過HART協(xié)議讀寫操作，可以實現(xiàn)壓力送檢設(shè)備的自動化計量。

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