HART協議和RS485協議都是用于工業領域通信的協議，但它們有不同的應用場景和特點。

HART（Highway Addressable Remote Transducer）協議是一種數字通信協議，它可以在智能傳感器和控制設備之間進行雙向通信。它能夠在4~20mA模擬信號線的基礎上添加數字信息，從而實現傳輸線上的數字通信。在HART網絡中，每個儀表都有一個獨立的地址，可以采集儀器傳感器數據、障診斷信息等，并可進行遠程配置和校準。它的優點包括：能夠同時傳輸模擬和數字信號，與現有設備兼容性好，可遠程操控，診斷功能完善等。

RS485協議是一種點對多點的串行通信協議，它可以將多個設備連接到一個總線上，實現多個設備之間的通信。RS485網絡中，每個設備都有一個唯一的地址，可進行點對點或廣播通信。它的優點包括：通信速率快、誤碼率低、傳輸距離遠（可達1200米）、多設備連接等特點，適用于一些要在遠距離且需要大量設備互聯的場合，如監控系統、工業自動化等。

因此，二者的應用場景不同：HART更多應用于智能儀表、傳感器、閥門等現場設備之間的數字通信，而RS485更多應用于工業自動化、數據采集等需要進行數據通信互聯的場合。

1. 重點介紹HART協議

HART 是Highway Addressable Remote Transducer的縮寫，是一種雙向通信協議，提供智能現場儀表和主機系統之間的數據訪問。主機可以是技術人員的手持設備或筆記本電腦到工廠的過程控制、資產管理、安全或使用任何控制平臺的其他系統。通信發生在兩個支持 HART協議的設備（通常是智能現場設備和控制或監測系統）之間。

HART 通信提供兩個同步通信通道：一個是模擬通道，另一個是數字通道。4-20mA 信號使用儀器供電的接線將主要測量值 (PV) 作為電流模擬值進行通信。然后主機系統根據 HART 軟件定義的參數將當前值轉換為物理值。例如，7 mA = 80 華氏度。

數字設備信息通過對數字信號進行編碼來進行通信，通常在用于模擬通信的4-20mA線路上使用稱為FSK 技術(Frequency Shift Keying, 頻移鍵控技術)。數字信號包含來自設備的信息，包括 PV、設備狀態、診斷以及附加測量或計算值等。這兩個通信通道共同提供了一個完整的現場通信解決方案，該解決方案易于設計、使用簡單、成本低廉且極其可靠。

2. 原理

HART 協議使用頻移鍵控 (FSK) 標準將低電平數字通信信號疊加在4-20mA之上。這使得能夠進行雙向現場通信，并且使得除了正常過程變量之外的附加信息能夠與智能現場儀表進行通信。

HART 協議以1200 bps的速率進行通信，不會中斷4-20mA信號，并允許主機應用程序（主站）每秒從智能現場設備獲取兩個或多個數字更新。由于數字FSK信號相位連續，因此不會對4-20mA信號產生干擾。HART 協議提供兩個同步通信通道：4-20mA模擬信號和數字信號。4-20mA信號使用4-20mA電流環路（最快、最可靠的行業標準）傳送主要測量值（在現場儀表的情況下）。使用疊加在模擬信號上的數字信號來傳達附加設備信息。數字信號包含來自設備的信息，包括設備狀態、診斷、附加測量或計算值等。兩個通信通道共同提供了低成本且非常強大的完整現場通信解決方案，易于使用和配置。

3.HART 協議層

HART基于OSI模型，使用7層中的3層：物理層、數據鏈路層和應用層。

4. HART Commands

HART 協議是一種請求-響應通信協議，這意味著在正常操作期間，每次通信都是由來自主機通信設備的請求（或命令）發起的。主機通常是分布式控制、PLC 或基于 PC 的資產管理系統。該設備通常是現場測量設備，例如壓力、液位、溫度、流量或其他變送器。

為了確保來自任何供應商的任何支持 HART 的設備都可以正確通信并使用正確信息響應命令，命令集和類型在 HART 規范中定義，并在所有 HART 注冊設備中實施。

用戶無需擔心這些命令，因為它們包含在主機的功能中。當向主機提供特定設備的設備描述（DD）中包含的指令時，主機可以使用設備的特定功能（設備特定命令）。重要的一點是，定義的設備狀態指示包含在對主機的每個通信響應中。然后主機解釋這些狀態指示器并可以提供基本的設備診斷信息。