8通道HART模拟量输入模块如何发送HART命令文档格式.docx
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读、写取设备标签、描述和日期
常用HART命令
通常情况下，HART仪表都支持
35：
设定量程范围
42：
对仪表进行主复位
49/50：
写动态变量分配
40：
强制电流输出
设备特定的HART命令
与厂家和设备相关
具体参考仪表厂家提供的手册
接下来以通用HART命令3和设备特定HART命令171为例，介绍西门子8通道HART通信模块6ES7331-7TF01-0AB0，如何发送命令给仪表，如何接收仪表返回数据。
2HART通用命令3的使用
以西门子电磁流量计MAG6000为例，说明如何通过HART通用命令3读取瞬时流量和累计流量。
相关软件及硬件：
STEPV5.5SP2
6ES7153-0BA02-0XB0
6ES7331-7TF01-0AB0〔E-Stand:
3〕
电磁流量计MAG6000
HART通信模块FDK:
085U0226V2.01
图2-1相关硬件
命令3为HART通用命令，所有厂家的HART设备都支持该命令，通过该命令可以读取设备的输出电流，以及四个动态变量PV、SV、TV和QV，不同仪表对四个变量有不同的定义。
对于西门子电磁流量计MAG6000，命令3返回的具体内容如下：
字节
含义
MAG6000
Byte0-3
输出电流（mA）
Byte4
PV单位
m3/s
Byte5-8
PV数值
瞬时流量
Byte9
SV单位
m3
Byte10-13
SV数值
累计量1〔正向累计量〕
Byte14
TV单位
Byte15-18
TV数值
累计量2〔反向累计量〕
Byte19
QV单位
Byte20-23
QV数值
未分配
2.1硬件组态及设置
翻开硬件组态窗口，在ET200M下插入HART模块，如以下图所示：
图2-2硬件组态
图2-3插入Hart模块
如果该电脑上安装了SIMATICPDM软件，可以在相应通道插入HARTFieldDevice，这样双击该通道即可进入该仪表的参数化界面。
插入HART6ES7331-7TF01-0AB0时，一定要插入V3.X版本的，如以下图所示。
因为只有V3.X版本模块发送HART命令时，支持表2-1所示的紧凑信息格式：
图2-4选择V3.x版本的Hart模块
表2-1紧凑信息格式
注意：
同样是HART模块6ES7331-7TF01-0AB0，如果E-Stand版本小于3，那么在硬件组态时需要选择以下图所示的模块。
在发送HART命令时，必须使用透明信息格式〔除命令0外，其它命令必须使用HART长地址，即必须包含厂家ID、设备ID等地址信息〕，具体操作请参考目录1。
下文以紧凑型数据格式为例进行说明。
图2-5低版本的Hart模块
设置模块属性，如以下图所示：
图2-6Hart模块的参数设置
设置完成之后，编译保存并下载到CPU中。
2.2编程调试
首先，按照如下结构，创立一个共享DB〔例如DB1〕：
图2-7创立DB1
接下来，创立数据返回数据块DB2，内容如下：
图2-8创立DB2
最后，在OB1中调用SFC58和SFC59。
HART模块6ES7331-7TF01-0AB0有8个通道，每个通道可以连接一块HART仪表。
每个通道对应两个记录，分别用于命令的发送和数据的接收，对应SFC58/59的RECNUM管脚。
通道1
通道2
通道3
通道4
通道5
通道6
通道7
通道8
发送
80
82
84
86
88
90
92
94
接收
81
83
85
87
89
91
93
95
现在我们将电磁流量计连接在通道1，所以需要通过SFC58的RECNUM=80〔即16#50〕发送命令，然后通过SFC59的RECNUM=81〔即16#51〕接收仪表返回的数据。
图2-9调用程序
在变量表中进行调试，首先将M0.1置1，PLC通过SFC58发送命令3给仪表，然后将M0.3置1，接收仪表返回数据。
〔注意：
不要将M0.1和M0.3同时置1。
〕
图2-10读取到的数据
其它通信状态，含义如以下图所示：
3HART设备相关命令的使用
以西门子质量流量计MASS6000为例，说明如何通过设备相关命令171读取累积量。
命令代码
命令
返回数据
171〔读取累计量〕
Byte0累计量序号：
返回值为累计量1
返回值为累计量2
Byte0累计量单位
Byte1-4累计量数值
Byte5累计量序号
累积量1和2的含义可以通过流量计菜单进行设置，在该例中累计量1对应正向质量累积量，如以下图所示：
图3-1设置累积量1
累积量2对应正向体积累积量，如以下图所示：
图3-2设置累积量2
〔1〕首先，创立命令发送数据块DB1，用来存放命令171对应的数据帧。
图3-3创立DB1
其中DB3.DBB4为命令代码中包含的数据，比方发送命令171时需要1个byte来指定读取累计量1还是累计量2，如下表所示：
171〔读取累计量〕
Byte0累计量序号
DB3.DBB3为命令中包含的数据的长度，比方命令171需要1个byte，命令3中不包含任何数据。
〔2〕创立DB2用于接收命令171的返回数据
图3-4创立DB2
〔3〕在OB1中通过SFC58/59发送命令和接收数据
图3-5调用SFC58/59
〔4〕在变量表中进行调试
首先将M0.1置1，PLC通过SFC58发送命令171给仪表：
图3-6在变量表中置位M0.1
将M0.3置1，通过SFC59读取累计量1，如以下图所示：
图3-7读取到的累积量1
修改DB3中的命令参数，实现通过命令171读取累计量2：
图3-8读取累积量2的命令171
将M0.3置1，通过SFC59读取累计量2，如以下图所示：
图3-9读取到的累积量2
4附录—早期版本HART模块通信
6ES7331-7TF00-0XB0和6ES7331-7TF01-0XB0（FirmwareVersion<
3.0）不支持紧凑信息格式，HART模块只能通过以下图所示的透明信息格式来发送命令。
举例：
8通道HARTAI模块6ES7131-7TF00-0AB0，第5个通道连接了一台ProbeLU超声波物位计。
4.1硬件组态
注：
如果电脑上没有安装PDM软件，不必插入HARTDevice，因为此处插入HARTDevice的目的仅仅是通过双击该图标可以进入该仪表的参数化界面而已。
图4-1在Hart模块下插入仪表
图4-2Hart模块的参数设置
4.2通过命令0获取制造商和设备信息
创立DB3，用来存放命令0对应的数据桢，内容如下：
Preamble：
前导字符，可以为5-20个byte，一般选择5个即可；
Start_Address：
必须设置为16#2，表示该书据桢为短桢，接下来发送的命令代码为0；
CHK：
表示数据桢的校验，系统会自动计算，此处默认为0即可；
图4-3创立命令DB
HART模块6ES7331-7TF00-0AB0有8个通道，每个通道可以连接一块HART仪表。
由于超声波液位计连接在通道5，所以需要通过SFC58的RECNUM=88〔即16#58〕发送命令，然后通过SFC59的RECNUM=89〔即16#59〕接收仪表返回的数据。
通过SFC58将DB3中的数据发送给HART设备，返回数据在DB2中〔DB2的符号名为Read〕。
图4-4调用SFC58/59
通过命令0可以读取设备标识，包括以下内容：
Byte0
"
254"
（expansion）
Byte1
manufactureridentificationcode
Byte2
manufacturer'
sdevicetypecode
Byte3
numberofpreamblesrequired
universalcommandrevision
Byte5
device-specificcommandrevision
Byte6
softwarerevision
Byte7
hardwarerevision
Byte9-11
deviceIDnumber
Byte12**
common-practicecommandrevision
Byte13**
commontablesrevision
Byte14**
datalinkrevision
Byte15**
devicefamilycode
在DB2中可以监视到命令0返回的信息，如下所示，其中
manufactureridentificationcode：
16#58
sdevicetypecode：
16#CD
deviceIDnumber:
16#402646，即4204102
图4-5读取到的仪表标识信息
可以通过SIMATICPDM软件验证：
图4-6PDM读取到的仪表标识信息
4.3通过HART通用命令3读取过程数据
首先，创立命令发送数据块DB1，用来存放命令3对应的数据
必须设置为16#82，表示该书据桢为长地址帧，数据桢中必须包括厂家、设备类型及设备ID；
Cmd:
为命令代码，每个HART仪表支持的HART命令可以在手册中查到。
图4-7创立DB1，并将标识信息写入
然后在程序中调用SFC58和SFC59，发送命令DB1中存储的命令，同时在DB2中接收返回的数据：
图4-8调用SFC58/59
命令3为HART通用命令，所有厂家的HART设备都支持该命令，通过该命令可以读取设备的输出电流，以及四个过程变量PV、SV、TV和QV，不同仪表对四个变量有不同的定义。
对于西门子超声波液位计ProbeLU，命令3返回的具体内容如下：
超声波液位计ProbeLU
m
液位
空高
距离
体积
图4-9通过命令3读取到的数据
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