現場總線（Fieldbus）是用于連接生產現場的儀表、控制器等自動化裝置的雙向、串行、全數字通訊網絡，它是20世紀90年代在國際上剛剛興起的新一代全分布式控制系統的核心技術。伴隨著數字化時代的來臨，現場總線控制系統（Fieldbus Control System，FCS）必將取代傳統的分散控制系統（簡稱DCS），而成為工業自動化的主流。

“基金會現場總線協議軟件及風格控制器”開發完成了基金會現場總線網絡控制器（即我們通常所說的網卡）及其上運行的現場總線協議軟件。本成果是現場總線的核心技術，是開發現場總線控制產品的基礎，本成果的現場總線協議軟件已經在國內首家通過了國際性認證測試，使我國成為世界上少數幾個掌握現場總線核心技術的國家之一，填補了國內空白。

現場總線技術

自動控制系統技術的發展極大地提高了現代工業生產的效率和質量。回顧20世紀30年代以來，過程工業的發展歷程，不難發現生產系統由氣動、電動、單元控制、到計算機控制的發展過程中，自動控制系統技術構成了過程工業發展和技術進步的主旋律。

20世紀80年代以來，分散控制系統一直是過程工業主控系統的主導產品。進入80年代中后期，由于微電子技術、軟件技術的長足發展，現代通信技術逐步向工業控制系統滲透，導致了現場總線逐步取代了4～20mA的模擬信號傳輸線，并由此引發了控制系統領域的技術革命。主要表現為： （1）現場儀表智能化——具有本地控制和總線通信的能力；（2）控制系統結構徹底分散。

現場總線技術泛指一種連接傳感器、變送器和執行器等現場設備的雙向、串行、全數字通信網絡，是一種面向工業控制的底層設備網絡。國際上有8種關于現場總線技術標準，如FF、Profibus、CAN、Lonwork、WorldFIP、P-NET等。但在過程自動化領域，主要是稱為FF的基金會現場總線和Profibus-PA現場總線。兩者在技術上有基本相似的體系結構，但在市場上則是競爭對手。FF是惟一致力于世界統一現場總線標準的國際組織，對過程控制系統的發展影響最大。 基于現場總線的分布式控制系統與DCS相比有諸多優點。主要表現為：

1 全數字化

將企業管理與生產自動化有機結合一直是工業界夢寐以求的理想，但只有在現場總線控制系統出現以后這種理想才有可能高效、低成本的實現。在采用現場總線控制系統的企業中，用于生產管理的局域網能夠與用于自動控制的現場總線網絡緊密銜接。此外，數字化信號固有的高精度、抗干擾特性也能提高控制系統的可靠性。

2 全分布

在FCS中各現場設備有足夠的自主性，它們彼此之間相互通信，完全可以把各種控制功能分散到各種設備中，而不再需要一個中央控制計算機，實現真正的分布式控制。

3 雙向傳輸

傳統的DCS控制系統通常采用4～20mA電流信號，一條線只能傳遞一路信號。現場總線設備則在一條線上即可以向上傳遞傳感器信號，也可以向下傳遞控制信息。

4 自診斷

現場總線儀表本身具有自診斷功能，而且這種診斷信息可以送到中央控制室，以便于維護，而這在只能傳遞一路信號的傳統儀表中是做不到的。

5 節省布線及控制室空間

傳統的DCS系統每個儀表都需要一條線連到中央控制室，在中央控制室裝備一個大配線架。而在現場總線控制系統中多臺現場設備可串行連接在一條總線上，這樣只需極少的線進入中央控制室，大量節省了布線費用，同時也降低了中央控制室的造價。

6 多功能儀表

數字、雙向傳輸方式使得現場總線儀表可以擺脫傳統儀表功能單一的制約，可以在一個儀表中集成多種功能，做成多變量變送器，甚至集檢測、運算、控制與一體的變送控制器。

7 開放性

1999年底現場總線協議已被IEC批準正式成為國際標準，從而使現場總線成為一種開放的技。

8 互操作性

現場總線標準保證不同廠家的產品可以互操作，這樣就可以在一個企業中由用戶根據產品的性能、價格選用不同廠商的產品，集成在一起，避免了傳統DCS系統中必須選用同一廠家的產品限制，促進了有效的競爭，降低了控制系統的成本。

9 智能化與自治性

現場總線設備能處理各種參數、運行狀態信息及故障信息，具有很高的智能，能在部件、甚至網絡故障的情況下獨立工作，大大提高了整個控制系統的可靠性和容錯能力。

近年來，現場總線技術的研究與開發已成為國際性的熱點，國外眾多著名大公司紛紛投入大量人力、資金，并已開始推出部分產品。我國政府也對現場總線技術給予了高度重視，將其列為“九五”國家重點科技攻關項目。本成果就是在沈陽自動化研究所承擔的國家攻關任務的基礎上完成的。