現場總線控制系統是繼DCS之后的又一種新型工業(yè)控制系統，它的出現帶來了工業(yè)控制領域的一場深刻革命。現場總線代表一種突破意義的控制思想，改變了原有控制體系結構，使模擬與數字混合的DCS更新換代為全數字現場總線控制系統，真正做到危險分散、控制分散、集中監(jiān)控和全數字化。

1.應用現狀

現場總線發(fā)展迅速，現處于群雄并起、百家爭鳴的階段。目前已開發(fā)出40多種現場總線，如Interbus、Bitbus、DeviceNet、Modbus、ARCent、P-Net、FIP、ISP等，其中最有影響力的有5種，分別為FF、Profibus、HART、CAN、LonWorks，如表所示。

FCS全數字化通信使過程控制具有更高可靠性，從傳感器、變送器到調節(jié)器，均為數字信號，這就使得復雜、精確的信號處理得以實現。因采用數字總線式通信線路代替DCS1對1的I/O連線，對于大規(guī)模I/O系統，減少了由連線帶來的不可靠，同時也降低了布線成本。此外FCS還具有互操作性、分散性、EIC(電氣傳動、儀表、計算機)一體化等優(yōu)點。在由現場總線構成的FCS中，儀表實際上已成為具有綜合功能的智能儀表。EIC一體化結構恰恰是鋼鐵工業(yè)自動化用得較多而又急需的控制系統結構。

2.現場總線存在的不足

現場總線是一種正在發(fā)展中的技術，在許多方面還需改善。IEC61158規(guī)定了FF、Profibus、WorldFIP等8種現場總線標準，還有一些事實上的標準，如LonWorks和CAN總線等。現有8種現場總線為國際標準，它們采用的通信協議完全不同，因此要實現這些總線的兼容和互操作十分困難。許多標準的并存，將導致現場總線技術不易廣泛應用。

現場總線還存在著瓶頸問題，表現在：(1)總線切斷后，系統有可能產生不可預知的后果；(2)在本安防爆應用中，現有防爆規(guī)定限制總線長度和總線上所掛設備數量，同時也限制了現場總線節(jié)省線纜優(yōu)點的發(fā)揮；(3)系統組態(tài)參數過于復雜，不易掌握，而其設定的好壞對系統性能影響很大。

3.現場總線在中國

以智能化現場儀表為基礎的現場總線系統與傳統系統相比，其優(yōu)點不僅在控制方面，更多的是在自診斷、自校正等自動管理方面。但國內使用的系統規(guī)模一般不大，沒有把管理自動化和遠程診斷功能納入系統，因此無法發(fā)揮FCS降低運行維護費用的優(yōu)勢，所以與傳統產業(yè)相比，現場總線的優(yōu)點沒有完全體現出來，現在國內還有很多企業(yè)對現場總線技術和產品是否成熟可靠持懷疑態(tài)度。現場總線在中國需進一步促進其快速發(fā)展，最主要的則是推動企業(yè)對現場總線的應用。

我國是發(fā)展中國家，還不擁有自主版權的現場總線。我們應謹慎對待出現在現場總線問題上的爭論，它已阻礙了工業(yè)自動化領域網絡技術的發(fā)展和產品的更新換代，我們應抓住網絡發(fā)展的新機遇，努力發(fā)展我國自己的現場總線網絡產業(yè)。

4.發(fā)展方向

現場總線是一種正在發(fā)展的技術，在過程控制領域對其要求是：(1)改善實時性，不允許有不確定性；(2)克服本安防爆對總線中節(jié)點數和電纜長度的限制，加強現場總線本安概念理論研究；(3)實現可互操作性和信息處理現場化。今后，對上述3方面還要進行積極研究、不斷探索。實時性和可互操作性是以太網在工業(yè)現場應用所要解決的重要問題。

由于Ethernet技術的快速發(fā)展，其介入控制已成為事實。Ethernet的主要特點是：數字式互連網絡、可操作性、開放性和高網絡功能。網絡功能包括實時性、可靠性等。而開放性最為重要。Ethernet是世界上應用最為廣泛的計算機通信技術之一，受到廣泛技術開發(fā)支持，而且已使用多年，具有大量軟、硬件資源和開發(fā)設計經驗。在以太網上層應用的TCP/IP協議也已開發(fā)較成熟；絕大多數PC機均提供以太網接口，操作系統也已配備TCP/IP協議；以太網適配器及其相關產品價格低廉，一塊以太網網卡的價格只是Profibus、FF等現場總線網卡的一小部分；而且許多現場總線標準已向上支持以太網，其中主流現場總線FF于2000年3月宣布用以太網增強H2的方案。

因此，一般認為整合Ethernet和TCP/IP技術的現場總線是今后發(fā)展的主流體系和應用熱點。