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随着互联网技术的不断推广，各企业与外界信息的接触也越来越频繁，企业实现信息化控制与管理创造了条件。但如果处于企业生产最底层的自动控制系统还仍然采用封闭式的DCS系统，便很难与外界进行信息的交换，严重有碍于企业的信息集成。现场总线技术采用数字化的通信技术，将各种现场设备和控制系统完美的结合在一起，让它们之间进行良好的信息沟通，从而实现设备之间的互操作。
1.3 现场总线控制系统
现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）是由各种现场仪表通过互连与控制室内人机界面所组成的系统；一个全分散、全数字化、全开放和可互操作的生产过程分布式自动控制系统。现场总线控制系统是在以往的集散控制系统（Distributed Control System，DCS）的基础上诞生的，它在很大程度上顺应了用户对网络控制系统开放性上降低成本的要求。整个系统的功能被划分成很多细小的功能模块，而这些细小的模块将被嵌入位于现场的只能设备当中，利用现场总线将现场各个控制器及仪表设备互联起来，从而降低了铺设整个网络所需的硬件成本。
现场总线控制系统是一个开放的和分布式的系统。它的作用相当于一种信息媒介，也即，现场总线控制系统是一种信息交换渠道。它将总线上所有节点中的各个职能设备连接起来，组成一个通信网络，并利用组态的思想进一步形成一个能实现集补偿、控制、自动化、报警、显示于一体的完整综合的自动化系统。现场总线控制系统涉及到了计算机、网络、通信、自动化等各个领域，是一个多学科交叉的新兴技术，应用前景十分广泛[3][4]。
1.4 现场总线的特点
现场总线由于采用了智能设备，打破了传统系统的结构样式，使得整个系统的功能不仅仅只是依赖计算机终端或者控制仪表，而是可以直接在现场完成，彻底的实现了分散控制。现场总线控制系统既是一种全分布式控制系统，又是一个开放型通信网络。它不再像传统控制系统一样采用要求设备一个对一个分别进行连线，而是将原来的各种控制模块和输入输出模块直接置于现场设备当中，这样网络节点的各设备便成为一个自动化系统，实现基本的补偿、控制、参数计算、显示、优化、报警等集各功能于一体的综合自动化设备。而且有了现场总线的存在，现场设备到总线之间不再需要使用A/D、D/A等转换模块，都是内嵌在现场设备自身之中，这样便可以最大程度的降低硬件安装成本[5]。现场总线的主要技术特点如下：
1）系统的开放性。开放性实际上是一个标准性的概念，在这里是指现场总线的一些标准都是一致和公开的。对于某一类总线，所有生产与该总线相关的设备的时候都得遵循统一的标准。这样一来，不同的厂家生产出来的产品之间可以实现兼容。对于用户而言，则可以根据自己的需要来选取不同厂家的产品，从而构建了一个可配置的开放系统。这个从很大程度上增加了用户的选择和降低了用户由于采用专用设备而产生的额外的经济开销[6]。
2）互可操作性与互用性。这里的互可操作性是指实现互连设备间以及系统间的信息传送与沟通，可以实行一对一，一对多的数字通信。而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可以实现互用，这和上一个特点是相通的。
3）现场设备的智能化。现场总线系统将控制、报警、测量等功能分散到现场设备中去完成，自动控制的基本功能单靠现场设备便可完成，同时还能随时监控设备的运行状态。
4）系统结构的高度分散性。现场总线构成一种全分布式控制系统结构，在现场总线控制系统中的各个现场设备不禁都具有很好的自主性，而且他们彼此之间还可以相互通信，这样便可以把各种控制功能分散到各个现场设备中，而不再需要一个中央控制终端，从根本上改变了集散与分散结合的DCS结构，实现了真正的分布式控制。
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