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一．現場總線概述及特點
    所謂總線，就是傳送信息的公共通路。它是計算機和測控系統的重要組成部分。總線的性能對計算機或測控系統的性能有舉足輕重的作用。總線是計算機、測控系統乃至網絡系統的基礎。采用總線技術，可大大簡化系統結構；增加系統的開放性、兼容性、可靠性和可維護性；易于標準化和組織大規模生產，從而降低系統造價。

    "現場總線"實際上是將安裝在工業過程現場的智能自動化儀表和裝置與設置在控制室內的儀表和控制設備連接起來的一種全數字化、串行、雙向、多站的通信網絡。基于這種總線的新一代控制系統被譽為第五代控制系統，即現場總線控制系統（FCS）。FCS系統一方面突破了DCS系統專用通信網絡的局限，采用基于公開化、標準化的解決方案，克服了封閉系統所造成的缺陷；另一方面，又把DCS系統集中與分散相結合的集散系統結構變成了新型全分布式結構，把控制功能徹底下放到現場。可以說，開放性、分散性與數字通信是現場總線系統最顯著的特征。

現場總線的技術特點：

    ① 系統的開放性。開放系統是指通信協議公開，各不同廠家的設備之間可以進行互聯并實現信息交換。現場總線開發者就是要致力于建立統一的工廠底層網絡的開放系統。在遵從共同標準的前提下，開放系統把系統集成的權力交給了用戶。用戶可按照自己的需要和考慮，把來自不同供應商的產品組成大小隨意的系統。

    ② 互可操作與互用性。互可操作性是指實現互連設備間、系統間的信息傳送與溝通，可實現點對點，一點對多點的數字通信。而互用性則是可對不同生產廠家的性能類似的設備進行互換，實現互用。

    ③ 現場設備的智能化與功能自治性。它將傳感測量、補償計算、工程量處理與控制等功能分散到現場設備中完成，僅靠現場設備即可完成自動控制的基本功能，并可隨時診斷設備的運行狀態。

    ④ 系統結構的高度分散性。由于現場設備本身已可完成自動控制的基本功能，導致現場總線已構成一種新的全分布式控制系統的體系結構。從根本上改變了現有DCS集中與分散相結合的集散控制系統體系，簡化了系統結構，提高了可靠性。

    ⑤ 對現場環境的適應性。工作在現場設備前端，作為工廠網絡底層的現場總線，是專為現場環境工作而設計的，它可支持雙絞、固軸電纜、光纜、射頻、紅外線、電力線等，具有較強的抗干擾能力，能采用兩線實現送電與通信，并可滿足本質安全防爆要求等。

鑒于現場總線技術的以上鮮明特征，因此它具有傳統設備所無法比擬的優勢：
① 節省硬件數量與投資；

② 節省安裝費用；

③ 節省維護開銷；

④ 用戶具有高度的系統集成主動權；

⑤ 提高了系統的準確性與可靠性。

    此外，由于它的設備標準化，功能模塊化，因而還具有設計簡單，易于重構等優點。

二．現場總線的形式及分類

    現場總線技術已經成為自動化領域的一大熱點，相繼形成了十多種的現場總線標準。國際標準IEC61158中就歸納了8種類型的行規：①IEC61558技術報告（FF H1是其子集；）②Control Net現場總線（Device Net是其設備層網）；③Profibus現場總線；④P-Net現場總線；⑤FFHSE高速以太網；⑥SwiftNet現場總線；⑦WorldFIP現場總線；⑧Interbus現場總線。

三．現場總線技術的現狀及發展趨勢
    發展基于現場總線技術的全開放分散控制系統已成為自動化領域廣為關注的焦點課題。國際上現場總線的研究開發，使測控系統沖破了長期封閉系統的錮鎖，只有現場總線的出現才給全開放、真分散帶來了可能，所以是自動化領域的一大變革。這對我國現場總線控制系統的發展帶來了極好的機會，同時也是一次嚴峻的挑戰。

    國內企業要推廣現場總線產品，目前的主要困難是：①產品尚不成熟；②擴充和配齊品種規格所需的開發力量（資金和人才）不足；③市場開發的投入不足。因此，對我國的中小企業來說應不失時機在現場總線上進行技術與產品的研究與開發，并在以下幾個方面加大研究、開發力度：

① 基于現場總線的智能化、自動化儀表的研制是下一世紀整個控制、管理系統的基礎，現場儀表是信息獲取的工具，是信息工業的源頭，理應受到重視。

② 基于現場總線的網絡設備的軟硬件研制。控制系統從模擬儀表到集中監督控制系統，進而到分散控制系統（DCS），可以說已進行了較大的革命，但系統的開放性和通信問題仍未解決，要進行網絡設備的研制必須遵循現場總線的標準進行開發，要從DCS的概念上跳出來，真正開放。

③ 組態軟件的研究，包括網絡拓撲結構、網絡設備、網絡互連等。

④ 網絡管理技術，包括網絡管理軟件、網絡數據操作與傳輸。

⑤ 基于現場總線技術的全開放控制系統的集成技術。

現場總線應用工程的發展趨勢：

① 不同類型的現場總線組合更有利于降低成本，針對不同的情況選用不同的總線可以最大限度地降低系統成本。

② 現場總線的本質是信息處理現場化。信息處理現場化才是智能化儀表和現場總線所追求的目標，也是現場總線不同于其他計算機通信技術的標志。

③ 網絡的設計。減少信息的往返傳遞是現場總線系統中網絡設計和系統組態的一條重要原則，可帶來改善系統響應時間的好處。因此，網絡設計時應優先將相互間信息量交換大的節點，放在同一支路里。

④ 系統組態傻瓜化。目前現場總線系統的組臺是比較復雜的，顯然廣大用戶對這種狀態不滿意。現場總線系統的制造商也正在努力，以使系統組態逐步傻瓜化