3. Hart

El protocolo HART (acrónimo en inglés de highway addressable remote transducer) es un protocolo abierto de uso común en los sistemas de control, que se emplea para la configuración remota y supervisión de datos con instrumentos de campo.

No nació como un protocolo libre, pero posteriormente fue liberado y se estableció a Fundación de Comunicación HART (HCF) como depositario de la norma. Actualmente  es de uso abierto y gratuito para cualquier fabricante que desee implementarlo como un sistema de control.

Las especificaciones de este protocolo se pueden ver en :

https://www.fieldcommgroup.org/hart-specifications

Especificaciones de la capa Física: https://library.fieldcommgroup.org/20054/TS20054/9.1/#page=1

HART es un protocolo híbrido (Analógico+Digital) donde la señal digital se superpone a la señal analógica 4-20 mA. Es el 4-20mA tradicional que todavía se usa en muchas plantas.

Lazo de Corriente(analógico)

El lazo de corriente o bucle de corriente es un método utilizado en el control industrial para comunicarse con sensores o actuadores, que consiste en hacer circular una corriente en un par de conductores eléctricos, cuya intensidad es la imagen proporcional de la señal a transmitir.  El lazo de corriente más utilizado en la industria es el de 4-20 mA, donde 4 mA representa el mínimo de escala y 20 mA representa el máximo de escala, con una relación lineal entre la señal a transmitir y la intensidad de la corriente. Por tanto, una corriente de 8 mA corresponde al 25% de la escala; si la escala se define, por ejemplo, de -20 ° C a 100 ° C, la señal a transmitir es entonces 10 ° C.

Su principal ventaja, sobre otros métodos de transmisión de datos, es que la precisión de la señal transmitida no se ve afectada por las pérdidas de línea en largas distancias, ya que la corriente que fluye a través del bucle es suministrada por una fuente de corriente cuya intensidad se regula para que coincida con la señal que se va a transmitir, sea cual sea la resistencia de la línea.


Válvula de control con actuador de diafragma neumático y posicionador de 4–20 mA cuya pantalla indica 9 mA, es decir, un recorrido de un 31%.

FSK ( Digital)

El protocolo de comunicación HART está basado en el sistema de comunicación telefónica estándar BELL 202 y opera usando el principio del Cambio Codificado de Frecuencia (FSK). La señal digital está construida de dos frecuencias principales, 1200 Hz y 2200 Hz, representando los Bits 1 y 0 (cero), respectivamente. Las ondas seno de estas dos frecuencias están superpuestas en la señal de corriente continua análoga de 4-20 mA DC. Con esto, cables de comunicación con señales análogas transportan a la vez comunicación análoga y digital (Fig. 1). 

Producto que el valor promedio de la señal FSK es siempre cero, la señal análoga de corriente continua de 4-20 mA, no es afectada en ningún modo por esta comunicación digital. La comunicación digital tiene un tiempo de respuesta promedio aproximado de dos a tres actualizaciones por segundo, sin interrumpir la señal análoga, y se requiere una mínima impedancia de lazo análogo de 230 ohms.

El esquema de comunicaciones HART sería:

La transmisión se realiza a 1200bps usando FSK ( Frecuency Shift Keying)