HART协议，这一在工业界备受推崇的标准，融合了模拟与数字通信的双重功能。它不仅支持过程主变量通过4-20mA模拟通道进行传输，更独具匠心地利用Bell 202频移键控（FSK）技术，在模拟信号上叠加了一个数字通道，从而使得更多过程变量和详尽的故障诊断信息得以高效沟通。
在使用HART通信过程中，我们可能会遇到“变量分配”或“通道配置”的概念。这些术语都是指将特定的过程变量，如PV、SV、TV和QV，分配到相应的“通道”位置上。需要注意的是，变量分配并不限制必须一一对应，实际上，它是允许重复的。例如，PV和SV都可以被分配为表示温度的过程变量。
PV、SV、TV和QV，这些术语在HART通信中扮演着重要的角色。它们分别代表不同的过程变量，具体来说：

• PV，即过程变量，通常指的是被测量或控制的物理量，如温度、压力等。
• SV，同样作为过程变量，它主要指设定值，即我们希望达到或维持的目标值。
• TV，在某些情况下，可能指的是温度变量，但具体含义需根据上下文来确定。
• QV，则可能代表其他类型的变量，其具体含义同样依赖于具体的通信协议和应用场景。

这些变量在HART通信中被分配到不同的“通道”上，以实现数据的传输和控制。需要注意的是，这些变量的分配并非一一对应，而是允许存在一定的灵活性。例如，PV和SV都可以被分配为表示温度的过程变量，具体取决于系统的配置和需求。
PV，即主变量，也常被称作第一变量或首变量，它是被映射到4-20mA模拟输出上的关键变量。SV，作为第二变量，其值仅能通过数字通信进行读取。TV，即第三变量，在某些仪表中，其与PV的值保持一致，当PV的值发生变化时，TV会自动进行调整。而QV，作为第四变量，同样只能通过数字通信来获取其值。这四类变量——主变量、二级变量、三级变量和四级变量，共同构成了HART通信中的一组预定变量。在实际应用中，您可以根据需求灵活分配特定的过程变量，并利用标准的HART通用命令来读取这些分配好的过程变量的数据。

HART通用命令

HART协议提供了一套标准的通用命令，用于读取和操控在HART通信中预定义的变量，如主变量（PV）、二级变量（SV）、三级变量（TV）和四级变量（QV）。这些命令是通用的，适用于各种设备和应用，使得用户能够灵活地分配和操控所需的过程变量，从而实现智能仪表的远程监控和配置。
HART基金会官方网站提供了相关规范的在线浏览服务，想要了解更详细的内容，可以查阅Universal Command Specification（HCF_SPEC-127 FCG TS20127）Rev. 2。接下来，我们将详细介绍HART命令#1——Read Primary Variable（读主变量）。该命令用于获取主变量的值，返回的数据类型为IEEE 754浮点数，占据5个字节，其中字节0包含主变量的单位代码，而字节1至4则为主变量的具体数值。
HART命令#3——Read Dynamic Variable and Loop Current（读动态变量和主变量电流）允许用户获取动态变量以及主变量的电流值。该命令支持读取主变量电流，以及最多四个预先定义的动态变量。根据读取数据的不同，命令返回的数据长度会有所变化。具体来说，当仅读取主变量时，数据长度最少为9字节；而当同时读取主变量、状态变量、时间变量和品质变量时，数据长度最多可达24字节。在这些数据中，字节0-3用于表示主变量的电流值，字节4为主变量的单位代码，字节5-8为主变量的具体数值。此外，字节9-23还提供了其他三个变量的相关信息，包括单位代码和具体数值。

HART协议是一种简洁的主/从式通信协议，它允许同时存在最多两个主站，即第一主站和第二主站。当使用第二主站建立连接时，例如通过Hart手操器进行参数组态的修改，这并不会干扰第一主站的控制或监测系统的正常通信。