现场总线应用：深入解析工业数据通信的关键技术

随着自动化技术的不断发展，现场总线（Fieldbus）作为一种工业数据总线，在近年来迅速崛起。其主要目的是解决工业现场中的智能化仪器、执行机构等设备间数字通信问题，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，现场总线得到了众多标准团体和计算机厂商的高度重视。

场景中，现场总线被定义为一种用于智能化设备和自动化系统的开放式、数字化、双向串行、多节点通信网络。这种技术是在20世纪80年代末到90年代初由国际上形成，并广泛应用于过程自动化、制造自动化以及楼宇自动化等领域。

作为工厂数字通信网络基础，现场总线不仅是基层网络，而且是全分布式控制系统的一部分。这项综合技术，以智能传感器、控制器及计算机为核心，结合了数字通讯等先进科技，是当前世界范围内关注的热点，也预示着将对整个自动化系统结构及设备产生深刻变革。许多知名公司在不同程度上参与了现场总线产品开发，使得该技术得以快速成熟并推广。

从工作环境来看，现场总线通常位于过程设备底层，与工厂生产环节紧密相连，其设计要求包括协议简洁、高容错能力安全性能良好且成本低。此外，它还需具备一定时间确定性和较高实时性，同时应能够稳定处理网络负载，对短帧传输有优异表现，并适应频繁信息交换需求。

综上所述，可将这类系统称作第五代控制系统（FCS），它突破了前一代DCS集中式特征，而采用基于公开标准的解决方案克服封闭性的缺陷，并融合集散与分散结构，为新型全分布式结构奠定基础。在开放性、大规模分散与数字通讯方面，这些都是面向现代工业通信领域最显著特征之一。