現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢
一，現(xiàn)場總線(是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。由于現(xiàn)場總線簡單、可靠、經(jīng)濟實用等一系列突出的優(yōu)點，因而受到了許多標準團體和計算機廠商的高度重視。它是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，是自動化領域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。
二，現(xiàn)場總線的產(chǎn)生對工業(yè)的發(fā)展起著非常重要的作用，對國民經(jīng)濟的增長有著非常重要的影響。現(xiàn)場總線主要應用于石油、化工、電力、醫(yī)藥、冶金、加工制造、交通運輸、國防、航天、農(nóng)業(yè)和樓宇等領域。
三，總線的特點：
1，現(xiàn)場控制設備具有通信功能，便于構(gòu)成工廠底層控制網(wǎng)絡。
2，通信標準的公開、一致，使系統(tǒng)具備開放性，設備間具有互可操作性。
3，功能塊與結(jié)構(gòu)的規(guī)范化使相同功能的設備間具有互換性。
4，控制功能下放到現(xiàn)場，使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具備高度的分散性
四，總線的發(fā)展趨勢
從現(xiàn)場總線技術本身來分析，它有兩個明顯的發(fā)展趨勢：
一是尋求統(tǒng)一的現(xiàn)場總線標準
二是Industrial Ethernet走向工業(yè)控制網(wǎng)絡
統(tǒng)一、開放的TCP/IP Ethernet是20多年來發(fā)展成功的網(wǎng)絡技術 ，過去一直認為，Ethernet是為IT領域應用而開發(fā)的，它與工業(yè)網(wǎng)絡在實時性、環(huán)境適應性、總線饋電等許多方面的要求存在差距，在工業(yè)自動化領域只能得到有限應用。事實上，這些問題正在迅速得到解決，國內(nèi)對EPA技術(Ethernet for Process Automation)也取得了很大的進展。隨著FF HSE的成功開發(fā)以及PROFInet的推廣應用，可以預見Ethernet技術將會十分迅速地進入工業(yè)控制系統(tǒng)的各級網(wǎng)絡。
上形成的工業(yè)以太網(wǎng)技術的四大陣營：
主要用于離散制造控制系統(tǒng)的是：
Modbus-IDA工業(yè)以太網(wǎng)
Ethernet/IP工業(yè)以太網(wǎng)
PROFInet工業(yè)以太網(wǎng)
主要用于過程控制系統(tǒng)的是：
Foundation Fieldbus HSE工業(yè)以太網(wǎng)
隨著科學技術的快速發(fā)展，過程控制領域在過去的兩個世紀里發(fā)生了巨大的變革。150多年前出現(xiàn)的基于5-13psi的氣動信號標準(PCS，Pneumatic Control System氣動控制系統(tǒng))，標志著控制理論初步形成，但此時尚未有控制室的概念；20世紀50年代，隨著基于0-5V或4-20mA的電流模擬信號的模擬過程控制體系被提出并得到廣泛的應用，標志了電氣自動控制時代的到來，三大控制論的確立奠定了現(xiàn)代控制的基礎，設立控制室、控制功能分離的模式也一直沿用；
20世紀70年代，隨著數(shù)字計算機的介入，產(chǎn)生了“集中控制”的控制計算機系統(tǒng)，而信號傳輸系統(tǒng)大部分是依然沿用4-20mA的模擬信號，不久人們也發(fā)現(xiàn)了伴隨著“集中控制”，該系統(tǒng)存在著易失控、可靠性低的缺點，并很快將其發(fā)展為分布式控制系統(tǒng)(DCS，Distributed Control System分布式控制系統(tǒng))；微處理器的普遍應用和計算機可靠性的提高，使分布式控制系統(tǒng)得到了廣泛的應用，由多臺計算機和一些智能儀表以及智能部件實現(xiàn)的分布式控制是其主要的特征，而數(shù)字傳輸信號也在逐步取代模擬傳輸信號。
隨著微處理器的快速發(fā)展和廣泛的應用，數(shù)字通信網(wǎng)絡延伸到工業(yè)過程現(xiàn)場成為可能，產(chǎn)生了以微處理器為核心，使用集成電路代替常規(guī)電子線路，實施信息采集、顯示、處理、傳輸以及優(yōu)化控制等功能的智能設備。設備之間彼此通信、控制，在精度、可操作性以及可靠性、可維護性等都有更高的要求。由此，導致了現(xiàn)場總線的產(chǎn)生。
