现场总线的概念是1982年首先在欧洲提出的。随后，北美与南美也投入巨大的人力、物力开展研究工作。到现在为止，比较流行的现场总线已有40多种。现场总线控制系统的全分布、全数字、全开放特性解决了集散型控制系统中存在的不足。在此值得一提的是作为从DCS向FCS过渡过程中出现的HART（Highway Addressable Remote Transducer）协议，它在现有模拟信号传输线上加载一个数字信号，使模拟信号与数字信号双向通信同时进行，互不干扰。从长远的发展来看，作为过渡产品的HART不会有很大的作为。现场总线控制系统把集散型控制系统中的集中与分散相结合的概念变成了新型的全分布式测控系统。作为工厂数字通信网络的基础，现场总线控制系统沟通了生产过程现场控制设备之间及其与更高控制管理层之间的联系：它向下深入现场的每一台仪表、执行机构，把控制功能彻底下放到现场，依靠现场智能设备本身便可实现基本控制功能；向上连接到生产管理、企业管理的方方面面，为企业提供全面的解决方案。目前，现场总线将原来主要用于工程控制的工业控制自动化推广到制造自动化、楼宇自动化等领域，成为新的现场智能设备互联通信网络。在现场总线控制系统中，4～20 mA模拟信号仪表将被符合现场总线标准的双向通信全数字智能仪表所取代，实现传输信号数字化，使模拟和数字混合控制系统最终转变为全数字控制系统。现场总线控制系统的开放性解决了数字系统的兼容性问题，协议的完全开放导致不同生产商的产品之间可以互换和互操作。它不但给生产商和用户带来极大的方便，而且突破了集散型控制系统中由专用网络的封闭系统所造成的缺陷，把封闭、专用的解决方案变成了公开、标准化的解决方案。
1.现场总线的国际标准
长期以来，有关现场总线的标准问题争论不休，互联、互通、互操作以及实时性问题很难解决，不仅已有的50种现场总线没有走向统一，而且仍在不断推出新的标准，如FlexRay。从各种数字技术的发展经历来看，国际标准开发组织影响力较大。国际电工委员会制定的现场总线国际标准有IEC 61158和IEC 62026，国际标准化组织制定的现场总线国际标准有CAN。
2.多个标准共存的原因
产生多个现场总线标准的原因十分复杂，主要是：①某些大公司由于早期投入大量资金使得现场产品问世较早，一旦国际标准与其技术不符，其投入的大量资金则必然化为乌有，因此他们不得不尽力争取成为国际标准。②各种现场总线开发组织都受到国际上一些处于垄断地位的跨国公司的支持，而他们所开发的却是打破垄断、全面开放的现场总线，这本身就是一对矛盾。为了从自己的专有技术（如DCS和PLC等）中取得更多、更大的利润，从某种程度上讲，这些跨国公司并不迫切希望看到统一的现场总线标准早日出现。而另一方面这些跨国公司为了他们的长远利益和保持他们的垄断地位又不得不去开发现场总线，以领导新潮流。③IEC是多极化组织，其代表来自各个国家的一些大公司，国际IEC有关章程、统一的国家标准需要得到75%以上有投票资格的国家的赞成。一些小国家在技术和经济上很大程度地依赖于一些跨国公司，这些小国为了自己的利益，在IEC投票表决中常常发生摇摆而不能自主。④统一的现场总线国际标准之所以难以制定，其技术原因在于使用一种技术方案满足不同用户千差万别的需求，的确是件很难的事，更何况到目前为止，还没有哪种总线在技术上占绝对优势。既然现场总线是为了满足测量与控制技术发展的需要而产生的，不同领域的测量与控制需求又各有特点，因此在某个领域中产生的总线技术一般对这一特定领域的满足度高一些，适应性好一些，应用多一些。现场总线用户必须依赖设备制造商，才能确保设备和工厂的正常运行能力，只能被动地追随他们。
3.现场总线的共性与分类(www.xing528.com)
对于世界范围内如此之多的现场总线规范，必须有一个统一的、全面的理解，IEC 61158标准为工业网络通信提供了这种理解的公共基础：ISO／OSI参考模型作为通信任务分解参考；层规范化，各种类型的现场总线都由一个或多个层规范构成；服务和协议的差异处理；工程应用能力。
为了便于全面地了解现场总线这一测量与控制领域的新技术，按照传输数据宽度，把较有影响的多种现场总线分为4个大类，见表7-1。
表7-1 现场总线的分类
续表
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
