1.4.2 现场总线的特点

1.结构特点

现场总线引起了传统控制系统在结构上的变革，形成了新型的网络集成式全分布控制系统—现场总线控制系统（FCS）。它是继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、数字计算机集中式控制系统、集散控制系统（DCS）后的第五代控制系统。

传统模拟控制系统采用一对一的设备连线，按控制回路分别进行连接。位于现场的测量变送器与控制室的控制器之间、控制器与现场的执行器（如开关、电动机）之间，均为一对一的物理连接。

FCS 打破了传统控制系统的结构形式，把原先 DCS 中处于控制室的控制模块、I/O 模块置入现场总线设备，加上现场总线设备具有通信能力，现场的测量变送仪表可以与阀门等执行器直接传送信号，因而控制系统功能能够不依赖控制室中的计算机或控制仪表，直接在现场完成，实现了彻底的分散控制。

由于采用数字信号替代模拟信号，因而可实现一对电线上传输多个信号（包括多个运行参数值、多个设备状态、故障信息），同时又为多个现场总线设备提供电源；现场总线设备以外不再需要A/D、D/A转换部件。这样就为简化系统结构，节约硬件设备，节约连接电缆与各种安装、维护费用创造了条件。

2.技术特点

☺ 系统的开放性：开放是指相关标准的一致性、公开性，强调对标准的共识与遵从。开放系统是指通信协议公开，即它可以与世界上任何地方遵守相同标准的其他设备或系统连接，这使得不同厂商的设备之间可实现信息交换。一个具有总线功能的现场总线网络，系统必须是开放的。开放系统把系统集成的权利交给了用户，用户可按自己的需要和考虑把来自不同厂商的产品组成大小随意的系统。

☺ 互可操作性与互用性：互可操作性是指实现互联系统间、设备间的信息传送与沟通；而互用性则意味着不同制造厂商性能类似的设备可进行更换，实现相互替换。

☺ 系统功能自治性：系统将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场总线设备中完成，仅靠现场总线设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。

☺ 系统结构的分散性：现场总线已构成一种新的全分散性控制系统的体系结构，从根本上改变了现有 DCS 集中与分散相结合的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了可靠性。

☺ 对现场环境的适应性：作为工厂网络底层的现场总线，是专为在现场环境工作而设计的，它可以支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等多种传输介质，具有较强的抗干扰能力，能采用两线制实现供电与通信，并可以满足本质安全防爆的要求。