工業(yè)控制從早期的就地控制、集中控制，已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)在的集散控制(dcs)，在過去的20年中，過程工業(yè)對dcs系統(tǒng)及相關(guān)的儀表裝置進行了大量的投入，dcs系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)果得到了用戶的肯定。4-20mA信號是dcs系統(tǒng)及現(xiàn)場設(shè)備相互連接的zui本質(zhì)特點，這是控制系統(tǒng)和儀表裝置發(fā)展的一大進步。

然而現(xiàn)在，數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化成為當今控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要方向。人們意識到傳統(tǒng)的模擬信號只能提供原始的測量和控制信息，而智能變送器在4-20mA信號之上附加信息的能力又受其低通信速率的制約，所以對整個過程控制系統(tǒng)的機制進行數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，應(yīng)是其發(fā)展的必然趨勢。

現(xiàn)場總線在智能現(xiàn)場設(shè)備、自動化系統(tǒng)之間提供了一個全數(shù)字化的、雙向的、多節(jié)點的通信鏈接�，F(xiàn)場總線的出現(xiàn)促進了現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，并且使現(xiàn)場控制的功能更加強大。這一改進帶來了過程控制系統(tǒng)的開放性，使系統(tǒng)成為具有測量、控制、執(zhí)行和—過程診斷的綜合能力的控制網(wǎng)絡(luò)。

1、現(xiàn)場總線對傳統(tǒng)dcs的沖擊

現(xiàn)場總線對傳統(tǒng)dcs的沖擊來源于其本質(zhì)上優(yōu)越于dcs系統(tǒng)的技術(shù)特征。根據(jù)電工委員會IEC和現(xiàn)場總線基金會FF的定義，現(xiàn)場總線技術(shù)具有以下5個主要特點：

①數(shù)字信號完全取代4-20mA模擬信號;

②使基本過程控制、報警和計算功能等完全分布在現(xiàn)場完成;

③使設(shè)備增加非控制信息，如自診斷信息、組態(tài)信息以及補償信息等;

④實現(xiàn)現(xiàn)場管理和控制的統(tǒng)一;

⑤真正實現(xiàn)系統(tǒng)開放性、互操作性。

現(xiàn)場總線技術(shù)不僅是一種通信技術(shù)，它實際上融人了智能化儀表、計算機網(wǎng)絡(luò)和開放系統(tǒng)互連(OSI)等技術(shù)的精粹。所有這些特點使得以現(xiàn)場總線技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)相對于傳統(tǒng)dcs系統(tǒng)具有巨大的優(yōu)越性：