在工业自动化领域,现场总线(Fieldbus)技术的发展至关重要,它解决了智能化仪表、执行机构等现场设备间数字通信以及这些设备与高级控制系统之间信息传递的问题。由于其简单性、可靠性和经济实用性,现场总线已受到了众多标准团体和计算机厂商的高度重视。
现场总线技术自20世纪80年代末到90年代初在国际上形成,并应用于过程自动化、制造自动化及楼宇自动化等领域。作为工厂数字通信网络的基础,它连接了生产过程中的各个节点,以及它们与更高层次的控制管理层之间。这项综合技术,以智能传感器、控制器、计算机及数字通讯为核心,对全球范围内都产生了巨大影响,将对自动化系统结构和设备产生深刻变革。许多知名公司已经在不同程度上开发了现场总线技术及其产品。
由于工作环境位于过程设备底层,作为工厂基础通讯网络,现场总线要求具有协议简洁、高容错能力、安全性能好以及成本效益高。在时间确定性和实时性的方面也有一定的要求,同时需要具备网络负载稳定、高频率信息交换等特点。
通常将这种系统称作第五代控制系统或FCS——场地总线控制系统,与之前50年代前的气动信号PCS(第一代)、电动模拟信号PCS(第二代)、集散式分布式DCS(第三代)相比,场地总线FCS实现了一种全新的开放型分散式结构,将DCS集中与分散结合的集散结构转变为下放至现场的新型全分布式结构,其最显著特征是开放性、分散性与数字通讯能力。