HART協定－工業現場通訊的首選協議

2026年1月27日

作為工業自動化領域的關鍵通訊標準， HART協議 HART協定具有多項顯著優勢，因此廣泛應用於智慧儀器和製程控制系統。 HART協議的主要優點包括：

1.採用統一的設備描述語言（DDL）

現場設備開發人員使用這種標準語言來描述設備特性。 HART 基金會負責註冊和管理這些設備描述，並將它們編譯成設備描述字典。主設備使用 DDL 技術來理解這些設備的特性參數，而無需為其開發專用介面。然而，由於這種混合類比-數位訊號系統，開發能夠滿足各公司需求的通訊介面晶片十分困難。 HART 可利用匯流排供電，滿足本質安全和防爆需求，並以手持程式設計器和管理系統主機為主要設備，構成雙主設備系統。

2.雙向通信

類比訊號只能單向傳輸訊息，例如從現場設備到控制室主機（輸入）或從控制室主機到現場設備（輸出）。然而，使用 HART 協定可以實現數位資訊的雙向傳輸。

這突破了傳統方式，以往儀器只能接收來自控制室主機的控制訊號（例如閥門控制訊號），現在也可以將閥門的狀態資訊傳送到控制室主機。同樣，過去只能向監控計算機發送過程變量，而現在也可以接收配置設定等資訊。

3.各種類型的信息

傳統的類比訊號和離散裝置只能以單一製程變數模式進行通信，也就是說，它們只能傳輸製程變數。因此，很難找到一種簡單的方法來判斷發送的訊息是否有效。

HART 設備不僅可以擷取製程變量，還可以獲得其他類型的信息。每個 HART 設備包含 35-40 個標準資訊項，例如設備狀態和診斷警報、製程變數和測量單位、迴路電流和百分比範圍、基本配置參數、製造商和設備標籤。其他資訊包括主機以數位方式查詢 HART 設備時傳回的設定是否正確，以及設備運作是否正常。如此豐富的資訊有助於在過程故障導致重大事故之前進行預測，從而減少大部分日常維護工作。

4.多變量工具

在數位通訊模式下，一對電纜可以處理多個變數。例如，流量變送器可以處理來自多個感測器的輸入，例如差壓、壓力和溫度，也就是說，它可以在單一訊息中處理四個製程變數。

5.不受供應商約束

由於HART技術並非由特定公司擁有，也不受任何國家或標準機構控制，而是由不受限制的非營利性HART通訊基金會管理，因此使用者不受特定供應商或本地「標準」的限制。這使得使用者可以從不同的供應商採購HART產品，並讓它們在同一系統中協同工作。目前，市面上一些最常用的HART設備包括：E+H、ABB、橫河電機、艾默生、VEGA、霍尼韋爾、科隆等。