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 HART變量的基本概念與基本使用                                                                                        1.簡介
HART (Highway Addressable Remote Transducer)，可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協議, HART協議使用FSK技術，在4~20mA信號量上疊加一個信號，的實現模擬信號和數字信號雙向通訊，而不互相。
HART 模擬量模塊是指除了可以提供模擬量數值外，還可以提供 HART 通訊功能的模擬量模塊。HART 模擬量模塊可以用于PROFIBUS-DP 的分布式 I/O 從站中。（使用6ES7153-2BA02-0AB0及更高版本或6ES7153-2BB02-0AB0及更高版本的接口模塊作為連接 PROFIBUS-DP 的從站接口）。

1.多變量讀取
在實際應用中通常用SFC58，SFC59進行數據記錄的讀寫實現多變量的讀取。但6ES7153-2BA02-0AB或更高版本可以使用HART變量直接進行多變量的讀取。

1.HART變量
基本要求IM 153-2（6ES7153-2BA02-0AB或更高版本）和 STEP 7（V5.SP或更高版本）
地址分配HART 模塊占用 個輸入/輸出字節。 如果組態 HART 變量，該模塊將為每個 HART變量分配個字節，其中4個字節表示值，一個字節表示質量代碼。
HART變量數量6ES7153-2BA02-0AB0模塊可以多分配 個 HART 變量，每個通道的HART 變量不超過 個。 您可以在模塊的屬性對話框中為通道分配 HART 變量。
IO資源如果使用全部 個 HART 變量，則 每個HART 模擬量輸入模塊總共占用 個輸入/輸出字節（個字節 x 個字節 = 個字節）。“無”組態不占用其它輸入字節。

組態 HART 變量可以在 STEP HW Config 中分配 HART 變量。
多變量PV，SV，TV，QV
PV（Primary Variable，主變量）
SV（Secundary Variable，二級變量）
TV（Teritary Variable，變量）
QV（Quatenary，四級變量）

HART變量結構
質量代碼含義
Quality-Code (QC) Meaning 含義
0x4C or 0 Initialization: value of IM and 4C of module 初始化IM 的值為 0，模塊為 4C
0x18 Communication cancelled / no communication 通訊已取消/無通訊
0x0C Fault in HART device HART 設備故障
0x47 HART device is busy HART 設備繁忙
0x84 OK “Configuration changed” “組態已更改”
0x80 OK 正常

1.直接讀取HART變量的條件
(1) IM支持這種通訊方式
(2) 模板信息中有hart variables的可以支持
(3) 儀表本身也要能支持多變量
只有在三者的情況下才可以通訊。

2. 工程實例
2.軟硬件列表
模塊()名稱 模塊()型號 定貨號 數量
底板 RACK 6ES7390-1AE80-0AA0 1
電源 PS307 6ES7307-1BA00-0AB0 1
CPU 315-2DP 6ES7315-2AG10-0AB0 1
MMC MMC 4M 6ES7953-8LM20-0AA0 1
以太網模塊 343-1  6GK7343-1CX10-0CE0 1
ET200M接口模塊 IM153-2 6ES7153-2BA02-0XB0 1
HART模板 8XAI 6ES7331-7TF01-0AB0 1
HART儀表  TH-300 7NG3212-0NN00 1
通訊電纜   6XV1830-0EH10 若干米
DP接頭   6ES972-0BB50-0XA0 2
Step7 V5.SP4  6ES7810-4CC08-0YA5 1

2.HART模板接線方法
對于6ES7331-7TF01-0AB0模板和HART儀表的接線
(1)、紅色線為 24V，黑色線為 0V。
(2)、信號線為S ，棕色信號線為S-。
在例程中使用的HART儀表為兩線制，此時需要短接10，11。如果為四線制則不需要，具體接線請參考模板手冊。

日本三菱公司的PLC也是較早推到我國來的。其小型機FI前期在國內用得很多，后又推出FXZ機，性能有很大提高。它的中、大型機為A系列。AIS、AZC、A3A等。 

日本日立公司也生產PLC，其E系列為箱體式的。基本箱體有E-20、E-28、E－40、E－64。其I/O點數分別為12/8、16/12、24/16及40/24。另外，還有擴展箱體，規格與主箱體相同其EM系列為模塊式的，可在16～160之間組合。 

日本東芝公司也生產PLC，其EX小型機及EX－PLUS小型機在國內也用得很多。它的編程語言是梯形圖，其的編程器用梯形圖語言編程。另外，還有EX100系列模塊式PLC，點數較多，也是用梯形圖語言編程。 

日本松下公司也生產PLC。FPI系列為小型機，結構也是箱體式的，尺寸緊湊。FP3為模塊式的，控制規模也較大，工作速度也很快，執行基本指令僅0?l微秒。 

日本富士公司也有PLC。其NB系列為箱體式的，小型機。NS系列為模塊式。 

美國IPM公司的IP1612系列機，由于自帶模擬量控制功能，自帶通訊口，集成度又非常之高，雖點數不多，僅16入，12出，但性價比還是高的，很適合于系統不大，但又有模擬量需控制的場合。新出的lP3416機，I/O點數擴大到34入、12出，而且還自帶一個簡易小編程器，性能又有改進。 

國內PLC廠家規模多不大響的算是無錫的華光。、它也生產多種型號與規格的PLC，如SU、SG等，發展也很快，在價格上很有優勢。相信會在世界PLC之林中一定有其位置的。

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PLC的基本性能指標

可編程控制器的基本性能可用如下八條予以概括： 

   1工作速度 

   工作速度是指PLC的CPU執行指令的速度及對急需處理的輸入信號的響應速度。工作速度是PLC工作的基礎。速度高了，才可能通過運行程序實現控制，才可能不斷擴大控制規模，才可能發揮PLC的多種多樣的作用。 

   PLC的指令是很多的。不同的PLC。指令的條數也不同。少的幾十條，多的幾百條。指令不同，執行的時間也不同。但各種PLC總有一些基本指令，而且各種的PLC都有這些基本指令，故常以執行一條基本指令的時間來衡量這個速度。這個時間當然越短越好，已從微秒級縮短到零點微秒級。并隨著微處理器技術的進步，這個時間還在縮短。 PLC之家

   執行時間短可加快PLC對一般輸入信號的響應速度。從討論PLC的工作原理知，從對PLC加入輸入信號，到PLC產生輸出情況也要延遲一個PLC運行程序的周期。因為PLC監測到輸入信號，經運行程序后產生的輸出，才是對輸入信號的響應。 不理想時，還要多延長一個周期。當輸入信號送入PLC時，PLC的輸入刷新正好結束，就是這種情況。這時，要多等待一個周期，PLC的輸入映射區才能接受到這個新的輸入信號。對一般的輸入信號，這個延遲雖可以接受，但對急需響應的輸入信號，就不能接受了。對急需處理的輸人信號延遲多長時間PLC能予以響應，要另作要求。 

   為了處理急需響應的輸入信號，PLC有種種措施。不同的PLC措施也不*相同，提高響應速度的效果也不同。一般的作法是采用輸入中斷，然后再輸出即時刷新，即中斷程序運行后，有關的輸出點立即刷新，而不等到整個程序運行結束后再刷新。 

   這個效果可從兩個方面來衡量：一是能否對幾個輸入信號作快速響應；二是快速響應的速度有多快。多數PLC都可對一個或多個輸入點作快速響應，快速響應時間僅幾個毫秒。性能高的、大型的PLC響應點數更多。 

   工作速度關系到PLC對輸入信號的響應速度，是PLC對系統控制是否及時的前提。控制不及時，就不可能準確與可靠，特別是對一些需作快速響應的系統。這就是把工作速度作為標的原因。 

  2控制規模 

   控制規模代表PLC控制能力，看其能對多少輸入、輸出點及對多少路模擬進行控制。 

   控制規模與速度有關。因為規模大了，用戶程序也長，執行指令的速度不快，勢必延長PLC循環的時間，也必然會延長PLC對輸入信號的響應。為了避免這個情況，PLC的工作速度就要快。所以，大型PLC的工作速度總是比小的要快。 

   控制規模還與內存區的大小有關。規模大，用戶程序長，要求有更大的用戶存儲區。同時點數多，系統的存儲器輸入、輸出的信號區（輸入輸出繼電器區或稱輸入、輸出映射區）也大。這個區大，相應地內部器件（解釋見后）也要增多，這些都要求有更大的系統存儲區。 

   控制規模還與輸入、輸出電路數有關。如控制規模為1024點，那就得有1024條I/O電路。這些電路集成于I/O模塊中，而每個模塊有多少路的I/O點總是有數的。所以，規模大，所使用的模塊也多。 

   控制規模還與PLC指令系統有關。規模大的PLC指令條數多，指令的功能也強，才能應付對點數多的系統進行控制的需要。 

   控制規模是對PLC其它性能指標起著制約作用的指標；也是PLC劃分為微、小、中、大和特大型