HART協定突發模式：通訊特性及效能最佳化
為了實現從現場設備到主控單元的資料和診斷資訊的定期傳輸，資料鏈結層 HART協議 定義了一種運作模式。在此模式下，現場設備可以透過通訊鏈路週期性地廣播資料。當現場設備無需主控單元持續輪詢即可同步循環廣播資料和診斷資訊時，它會以突發模式運作。
在有線 4-20mA HART 通訊鏈路中，無論現場設備數量多少，任何時間都只能有一個設備以突發模式運作。無線 HART 設備全部以突發模式運行，但在時分多址 (TDMA) 通訊層的相同時隙和頻道內，只能有一個設備同時進行傳輸。
突發模式設備的英文名稱為「突發模式設備」。這是一種數位回應設備，可週期性地提供製程數據和診斷資訊。它作為獨立的廣播設備運行，其工作模式由主站設備配置。
1.突發運作模式的配置內容
突發模式支援使用「突發」訊息週期性地發布過程資料。在此模式下，現場設備無需主站執行任何額外操作即可持續傳輸過程資料和狀態資訊。主站可透過以下命令為現場設備配置此模式。
- 指令 103：寫入突發週期；
- 指令 104：寫入突發觸發模式；
- 指令 105：讀取突發模式配置；
- 指令 107：寫入突發設備變數；
- 指令 108：寫入突發模式指令 ID；
- 指令 109：突發模式控制此外，還有兩個指令專門用於 I/O 系統和 WirelessHART 轉接器：
- 指令 101：讀取子設備中的突發訊息；
- 指令 102：將子設備對應到突發訊息。
此外，實現突發模式的設備必須配置至少三條突發訊息。每條突發訊息必須支援不同的配置。每個突發訊息可以代表不同的命令、觸發條件、更新週期、設備變數集等。
2.突發配置期
主站使用指令 103 配置設備的突發週期，設定最小和最大突發週期。最小突發週期的上限值因物理層而異，如下表所示。
物理層允許的最小更新速率（秒）
最大突發循環持續時間不能超過 3600 秒。請從下列選項中選擇不短於最小突發循環持續時間的選項。
允許的更新周期（以秒為單位）
當滿足命令 104 中指定的觸發條件時，設備必須以最短突發週期發送突發訊息。當這些配置的觸發條件不滿足時，現場設備必須以最長突發週期發送突發訊息。
3.突發觸發模式的配置
主站使用指令 104 配置設備的突發觸發模式，有五種預先定義的觸發模式可供選擇。
- 連續觸發模式：以盡可能短的突發間隔不間斷地發布突發訊息。
- 視窗觸發模式（視窗）：當來源值偏離並超過指定的視窗閾值時，將以最短突發週期發送訊息。
- 上升觸發模式：當來源值超過指定的觸發閾值時，訊息將以最短的突發週期發送。
- 下降觸發模式：當來源值低於指定的觸發閾值時，訊息將以最短的突發週期發送。
- 更改觸發模式（更改時）：當訊息中的任何值發生變化時，以最短的突發週期發送訊息。
對於 I/O 系統，當突發訊息源自於從裝置時，如果從裝置內的工程單元發生變化，則必須使用指令 103 中指定的最短突發週期來傳送突發訊息。
3.1 視窗觸發模式（視窗）
視窗是以上次發送值為中心的對稱區間。當來源值偏差保持在指定的視窗內時，下一個突發訊息將在最大更新周期內發送。如果偏差超過指定的窗口，則下一個突發訊息將在最短突發週期內發送。下圖展示了視窗模式。
3.2 上升觸發模式（上升）
當來源值低於指定的觸發閾值時，下一則突發訊息將以最大更新周期發送。一旦超過觸發閾值，更新頻率就會改變。只要來源值高於觸發閾值，突發訊息就會以更新周期頻率發布。如果來源值低於觸發閾值，更新頻率將降至最大更新週期。
3.3 墜落觸發模式（墜落）
當來源值低於指定的觸發閾值時，將觸發突發訊息。突發訊息將以更新周期指定的速率發布；否則，更新時間將減少至最大更新周期。
3.4 更改觸發模式（更改時）
當突發訊息中的任何值發生變化時，就會觸發突發訊息，並以更新周期指定的速率發布。否則，更新時間將減少到最大更新周期。