HART (Highway Addressable Remote Transducer) es un protocolo de comunicación digital que viaja superpuesto al lazo analógico de 4-20 mA mediante modulación FSK, sin alterar la señal de corriente. Permite leer variables secundarias, diagnósticos y configuración de instrumentos de campo (transmisores de presión, temperatura, nivel y caudal) sobre el cableado ya instalado.
Dónde se encuentra HART en planta
HART aparece allí donde hay instrumentación de proceso cableada en 4-20 mA: química y farmacéutica, agroalimentaria, papel, cemento, cerámica y tratamiento de aguas. La mayoría de transmisores inteligentes vendidos en las últimas décadas son HART-compatibles aunque la planta solo use su lectura analógica, y el maletín de calibración del técnico de instrumentación es un maestro HART portátil. La capa física se basa en Bell 202: una portadora FSK de 1200 Hz para el «1» y 2200 Hz para el «0», a 1200 bits por segundo, con una amplitud de ±0,5 mA cuyo valor medio es cero, de modo que el lazo analógico sigue transmitiendo la variable primaria sin interferencia. El estándar lo mantiene el FieldComm Group, y la revisión HART 7 introdujo WirelessHART, normalizado como IEC 62591 sobre radio IEEE 802.15.4 en 2,4 GHz con malla, TDMA y salto de canal.
HART frente al 4-20 mA puro y a los buses de campo
El 4-20 mA transporta una sola variable, de forma continua y prácticamente instantánea: es el canal de proceso. HART transporta todo lo demás (variable secundaria, temperatura del sensor, estado del dispositivo, TAG, rango, histórico de calibración) de forma lenta y por interrogación. No compiten: conviven en el mismo par de hilos y cumplen funciones distintas. La confusión habitual es con los buses de campo totalmente digitales (PROFIBUS PA, FOUNDATION Fieldbus), que eliminan la corriente analógica, conectan varios instrumentos por segmento y ofrecen mucho más ancho de banda, pero exigen otra topología de cableado y otras tarjetas de entrada. HART venció en parque instalado precisamente porque no obliga a cambiar nada: reutiliza el lazo punto a punto existente. Existe además el modo multidrop, en el que varios equipos comparten un lazo fijado a 4 mA y toda la comunicación pasa a ser digital, a costa de renunciar a la lectura analógica y a su velocidad. La cifra que suele citarse es de hasta 15 equipos, que corresponde al rango de direcciones de sondeo 1-15 de las revisiones 5 y anteriores; la revisión 6 amplió ese rango hasta 63, aunque el límite práctico lo marcan antes el consumo del lazo y el tiempo de interrogación.
Extraer los datos HART hacia una capa de datos
El problema típico no es que el dato no exista, sino que nunca sale del instrumento: al PLC o al DCS solo llega la corriente, y el diagnóstico se queda dentro del transmisor. Sacarlo exige un elemento que demodule la señal FSK. Las vías habituales son tarjetas de entrada analógica con capacidad HART en el propio controlador, un multiplexor HART instalado en el armario de bornas que barre los lazos y los publica por RS-485/Modbus o Ethernet, una pasarela HART-IP, o en el caso inalámbrico, el propio gateway WirelessHART, que suele exponer los valores por Modbus TCP, HART-IP u OPC-UA.
Tres condicionantes marcan el diseño. El primero es la velocidad: a 1200 bit/s y con disciplina maestro-esclavo, un lazo admite del orden de dos a tres transacciones por segundo en el mejor caso; un multiplexor que recorre decenas de lazos en secuencia refresca cada equipo en segundos o minutos. HART es, por tanto, un canal de activo y diagnóstico, no un canal de proceso en tiempo real. El segundo es la arbitración: el protocolo admite dos maestros simultáneos, típicamente el sistema de control y el comunicador de mano, así que un tercer lector debe ocupar una de esas posiciones y no añadirse sin más. El tercero es eléctrico: la comunicación exige una resistencia de lazo de entre 230 y 1100 ohmios (los 250 ohmios habituales están en ese rango); si el lazo no la tiene, no hay comunicación digital por mucho software que se instale.
La lectura en sí no requiere parar la línea ni modificar el programa del controlador: los comandos universales de HART son de lectura y no alteran la configuración del instrumento. Lo que sí exige planificación es la intervención física, porque conectar un multiplexor implica trabajar en el armario de bornas de lazos en servicio, a menudo asociados a funciones de seguridad. Conviene además restringir explícitamente la escritura: el mismo canal que lee diagnósticos permite reconfigurar el rango del transmisor. Cuando la información ya está fuera, lo razonable es normalizarla en el edge y publicarla una sola vez hacia arriba, en lugar de que cada consumidor hable HART por su cuenta. Ese trabajo de conexión es el objeto de la conectividad de sensores.
Relación con otros términos
HART se sitúa en la capa de campo, por debajo del PLC y del SCADA. Su salida hacia sistemas de información pasa normalmente por Modbus o por un gateway industrial que lo traduce a OPC-UA. Los diagnósticos que expone son materia prima directa para el mantenimiento predictivo, y WirelessHART es una de las tecnologías de IoT industrial más asentadas en industria de proceso.