一．现场总线概述及特点
    所谓总线，就是传送信息的公共通路。它是计算机和测控系统的重要组成部分。总线的性能对计算机或测控系统的性能有举足轻重的作用。总线是计算机、测控系统乃至网络系统的基础。采用总线技术，可大大简化系统结构；增加系统的开放性、兼容性、可靠性和可维护性；易于标准化和组织大规模生产，从而降低系统造价。

    "现场总线"实际上是将安装在工业过程现场的智能自动化仪表和装置与设置在控制室内的仪表和控制设备连接起来的一种全数字化、串行、双向、多站的通信网络。基于这种总线的新一代控制系统被誉为第五代控制系统，即现场总线控制系统（FCS）。FCS系统一方面突破了DCS系统专用通信网络的局限，采用基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面，又把DCS系统集中与分散相结合的集散系统结构变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。可以说，开放性、分散性与数字通信是现场总线系统最显著的特征。

现场总线的技术特点：

    ① 系统的开放性。开放系统是指通信协议公开，各不同厂家的设备之间可以进行互联并实现信息交换。现场总线开发者就是要致力于建立统一的工厂底层网络的开放系统。在遵从共同标准的前提下，开放系统把系统集成的权力交给了用户。用户可按照自己的需要和考虑，把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。

    ② 互可操作与互用性。互可操作性是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实现点对点，一点对多点的数字通信。而互用性则是可对不同生产厂家的性能类似的设备进行互换，实现互用。

    ③ 现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。

    ④ 系统结构的高度分散性。由于现场设备本身已可完成自动控制的基本功能，导致现场总线已构成一种新的全分布式控制系统的体系结构。从根本上改变了现有DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了可靠性。

    ⑤ 对现场环境的适应性。工作在现场设备前端，作为工厂网络底层的现场总线，是专为现场环境工作而设计的，它可支持双绞、固轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干扰能力，能采用两线实现送电与通信，并可满足本质安全防爆要求等。

鉴于现场总线技术的以上鲜明特征，因此它具有传统设备所无法比拟的优势：
① 节省硬件数量与投资；

② 节省安装费用；

③ 节省维护开销；

④ 用户具有高度的系统集成主动权；

⑤ 提高了系统的准确性与可靠性。

    此外，由于它的设备标准化，功能模块化，因而还具有设计简单，易于重构等优点。

二．现场总线的形式及分类

    现场总线技术已经成为自动化领域的一大热点，相继形成了十多种的现场总线标准。国际标准IEC61158中就归纳了8种类型的行规：①IEC61558技术报告（FF H1是其子集；）②Control Net现场总线（Device Net是其设备层网）；③Profibus现场总线；④P-Net现场总线；⑤FFHSE高速以太网；⑥SwiftNet现场总线；⑦WorldFIP现场总线；⑧Interbus现场总线。

三．现场总线技术的现状及发展趋势
    发展基于现场总线技术的全开放分散控制系统已成为自动化领域广为关注的焦点课题。国际上现场总线的研究开发，使测控系统冲破了长期封闭系统的锢锁，只有现场总线的出现才给全开放、真分散带来了可能，所以是自动化领域的一大变革。这对我国现场总线控制系统的发展带来了极好的机会，同时也是一次严峻的挑战。

    国内企业要推广现场总线产品，目前的主要困难是：①产品尚不成熟；②扩充和配齐品种规格所需的开发力量（资金和人才）不足；③市场开发的投入不足。因此，对我国的中小企业来说应不失时机在现场总线上进行技术与产品的研究与开发，并在以下几个方面加大研究、开发力度：

① 基于现场总线的智能化、自动化仪表的研制是下一世纪整个控制、管理系统的基础，现场仪表是信息获取的工具，是信息工业的源头，理应受到重视。

② 基于现场总线的网络设备的软硬件研制。控制系统从模拟仪表到集中监督控制系统，进而到分散控制系统（DCS），可以说已进行了较大的革命，但系统的开放性和通信问题仍未解决，要进行网络设备的研制必须遵循现场总线的标准进行开发，要从DCS的概念上跳出来，真正开放。

③ 组态软件的研究，包括网络拓扑结构、网络设备、网络互连等。

④ 网络管理技术，包括网络管理软件、网络数据操作与传输。

⑤ 基于现场总线技术的全开放控制系统的集成技术。

现场总线应用工程的发展趋势：

① 不同类型的现场总线组合更有利于降低成本，针对不同的情况选用不同的总线可以最大限度地降低系统成本。

② 现场总线的本质是信息处理现场化。信息处理现场化才是智能化仪表和现场总线所追求的目标，也是现场总线不同于其他计算机通信技术的标志。

③ 网络的设计。减少信息的往返传递是现场总线系统中网络设计和系统组态的一条重要原则，可带来改善系统响应时间的好处。因此，网络设计时应优先将相互间信息量交换大的节点，放在同一支路里。

④ 系统组态傻瓜化。目前现场总线系统的组台是比较复杂的，显然广大用户对这种状态不满意。现场总线系统的制造商也正在努力，以使系统组态逐步傻瓜化