現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用

前言

信息技術(shù)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致了自動化領(lǐng)域的深刻變革，正逐漸形成自動化領(lǐng)域的開放通信網(wǎng)絡(luò)，形成全分布式網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線作為這場深刻變革中的重要技術(shù)，已經(jīng)成為自動控制領(lǐng)域備受關(guān)注的技術(shù)熱點。作者在追蹤國際上現(xiàn)場總線技術(shù)發(fā)展、從事相關(guān)科研課題工作的過程中，收集整理了一些有關(guān)現(xiàn)場總線技術(shù)的資料。編寫本書旨在向讀者介紹現(xiàn)場總線開放系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識、幾種主要現(xiàn)場總線的通信協(xié)議、技術(shù)規(guī)范、通信控制芯片、應(yīng)用電路與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計等項技術(shù)內(nèi)容。本書第1版在我國現(xiàn)場總線技術(shù)尚剛剛起步的1999年問世。

內(nèi)容概要

　　本書旨在介紹現(xiàn)場總線這一自動控制領(lǐng)域的新技術(shù)。全書力圖展現(xiàn)現(xiàn)場總線的技術(shù)概貌，在介紹計算機網(wǎng)絡(luò)、通信、開放系統(tǒng)互連參考模型等基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，針對CAN、FF、PROFIBUS、LonWorks、工業(yè)以太網(wǎng)等多種已被列入ISO、IEC國際現(xiàn)場總線標準的現(xiàn)場總線技術(shù)，較全面地介紹了它們各自的技術(shù)特點、通信控制芯片、接口電路設(shè)計以及現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計、應(yīng)用等?！　”緯鴪D文并茂，突出與應(yīng)用技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容?？勺鳛榻滩模部勺鳛榧夹g(shù)開發(fā)、系統(tǒng)應(yīng)用工作者的參考書。適合大專院校自動化、儀表專業(yè)師生、相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員、現(xiàn)場總線系統(tǒng)設(shè)計、應(yīng)用技術(shù)人員閱讀和參考。

書籍目錄

第1章　現(xiàn)場總線技術(shù)概述　1.1　現(xiàn)場總線簡介　　1.1.1　什么是現(xiàn)場總線　　1.1.2　基于現(xiàn)場總線的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)　　1.1.3　現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)　　1.1.4　現(xiàn)場總線系統(tǒng)適應(yīng)了綜合自動化的發(fā)展需要　　1.1.5　早期的現(xiàn)場總線 　1.2　現(xiàn)場總線系統(tǒng)的特點　　1.2.1　現(xiàn)場總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點　　1.2.2　現(xiàn)場總線系統(tǒng)的技術(shù)特點　　1.2.3　現(xiàn)場總線系統(tǒng)的優(yōu)勢與劣勢　1.3　以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)　　1.3.1　企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本組成　　1.3.2　現(xiàn)場總線系統(tǒng)在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的地位與作用　　1.3.3　現(xiàn)場總線系統(tǒng)與上層網(wǎng)絡(luò)的連接　1.4　現(xiàn)場總線技術(shù)的標準化第2章　數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)   　2.1　基本術(shù)語　　2.1.1　總線　　2.1.2　數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)　　2.1.3　數(shù)據(jù)通信的發(fā)送與接收設(shè)備　　2.1.4　傳輸介質(zhì)　　2.1.5　通信軟件　2.2　通信系統(tǒng)的性能指標　　2.2.1　有效性指標　　2.2.2　可靠性指標　　2.2.3　通信信道的頻率特性　　2.2.4　信號帶寬與介質(zhì)帶寬　　2.2.5　信噪比對信道容量的影響　2.3　數(shù)據(jù)編碼　　2.3.1　數(shù)據(jù)編碼波形　　　2.3.2　模擬數(shù)據(jù)編碼　2.4　數(shù)據(jù)傳輸方式　　2.4.1　串行傳輸和并行傳輸　　2.4.2　同步傳輸與異步傳輸　　2.4.3　位同步、字符同步與幀同步　2.5　通信線路的工作方式　　2.5.1　單工通信　　2.5.2　半雙工通信　　2.5.3　全雙工通信　2.6　信號的傳輸模式　　2.6.1　基帶傳輸　　2.6.2　載波傳輸　　2.6.3　寬帶傳輸　2.7　傳輸差錯及其檢測　　2.7.1　傳輸差錯的類型　　2.7.2　傳輸差錯的檢測　　2.7.3　循環(huán)冗余校驗的工作原理　2.8　傳輸差錯的校正　　2.8.1　自動重傳　　2.8.2　前向差錯糾正　　2.8.3　海明碼的編碼　　2.8.4　海明碼的錯誤檢測與糾正　　2.8.5　多比特錯誤的糾正第3章　控制網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)  　3.1　控制網(wǎng)絡(luò)與計算機網(wǎng)絡(luò)　3.2　控制網(wǎng)絡(luò)的特點　　3.2.1　控制網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點　　3.2.2　控制網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)與工作環(huán)境　　3.2.3　控制網(wǎng)絡(luò)的實時性要求　3.3　網(wǎng)絡(luò)拓撲　　3.3.1　環(huán)形拓撲　　3.3.2　星形拓撲　　3.3.3　總線拓撲　　3.3.4　樹形拓撲　3.4　網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)　　3.4.1　雙絞線　　3.4.2　同軸電纜　　3.4.3　光纜　　3.4.4　無線傳輸　3.5　網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的訪問控制方式　　3.5.1　載波監(jiān)聽多路訪問／沖突檢測　　3.5.2　令牌　　3.5.3　時分復(fù)用　3.6　網(wǎng)絡(luò)互連　　3.6.1　網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念　　3.6.2　網(wǎng)絡(luò)互連規(guī)范　3.7　網(wǎng)絡(luò)互連的通信參考模型　　3.7.1　開放系統(tǒng)互連參考模型　　3.7.2　OSI參考模型的功能劃分　　3.7.3　幾種典型控制網(wǎng)絡(luò)的通信模型　3.8　網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備　　3.8.1　中繼器　　3.8.2　網(wǎng)橋　　3.8.3　路由器　　3.8.4　網(wǎng)關(guān)第4章　CAN 總線與基于CAN的控制網(wǎng)絡(luò) 　4.1　CAN通信技術(shù)簡介	　　4.1.1　CAN通信的特點　　4.1.2　CAN的通信參考模型　　4.1.3　CAN信號的位電平　　4.1.4　CAN總線與節(jié)點的電氣連接　　4.1.5　CAN節(jié)點的電氣參數(shù)　4.2　CAN報文幀的類型與結(jié)構(gòu)　　4.2.1　CAN報文幀的類型　　4.2.2　數(shù)據(jù)幀　　4.2.3　遠程幀　　4.2.4　出錯幀　　4.2.5　超載幀　　4.2.6　幀間空間　4.3　CAN通信中的幾個問題　　4.3.1　發(fā)送器與接收器　　4.3.2　錯誤類型與出錯界定　　　4.3.3　位定時與同步　4.4　CAN通信控制器　　4.4.1　CAN通信控制器82C200　　4.4.2　SJA1000CAN通信控制器　　4.4.3　Intel 82527 CAN通信控制器　　4.4.4　帶有CAN通信控制器的CPU 　4.5　CAN應(yīng)用節(jié)點的相關(guān)器件 　　4.5.1　CAN總線收發(fā)器82C250　　4.5.2　CAN總線I/O器件82C150 　4.6　基于CAN通信的時間觸發(fā)協(xié)議　　4.6.1　時間觸發(fā)與通信確定性　　4.6.2　TT?CAN　　4.6.3　FTT?CAN　　4.6.4　TTP/C　　4.6.5　ByteFlight　　4.6.6　FlexRay　　4.6.7　幾種時間觸發(fā)協(xié)議的性能比較　4.7　CAN的下層網(wǎng)段——LIN　　4.7.1　LIN的主要技術(shù)特點　　4.7.2　LIN的通信任務(wù)與報文幀類型　　4.7.3　LIN的報文通信　　4.7.4　LIN的應(yīng)用　4.8　基于CAN的汽車控制網(wǎng)絡(luò)——SAE J1939　　4.8.1　SAE J1939規(guī)范　　4.8.2　SAE J1939的物理連接與網(wǎng)絡(luò)拓撲　　4.8.3　SAE J1939報文幀的格式與定義　　4.8.4　ECU的設(shè)計說明　　4.8.5　SAE J1939的多網(wǎng)段與網(wǎng)絡(luò)管理　4.9　汽車電子網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)　　4.9.1　網(wǎng)絡(luò)化是汽車電子系統(tǒng)發(fā)展的趨勢　　4.9.2　汽車電子網(wǎng)絡(luò)的分類　　4.9.3　汽車電子混合網(wǎng)絡(luò)第5章　基金會現(xiàn)場總線FF　5.1　FF的主要技術(shù)特點　　5.1.1　FF是一項完整控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)　　5.1.2　通信系統(tǒng)的主要組成部分及其相互關(guān)系　　5.1.3　H1協(xié)議數(shù)據(jù)的構(gòu)成與層次　　5.1.4　FF通信中的虛擬通信關(guān)系　5.2　H1網(wǎng)段的物理連接　　5.2.1　H1的物理信號波形　　5.2.2　H1的信號編碼　　5.2.3　H1網(wǎng)段的傳輸介質(zhì)與拓撲結(jié)構(gòu)　5.3　H1網(wǎng)段的鏈路活動調(diào)度　　5.3.1　鏈路活動調(diào)度器LAS 及其功能　　5.3.2　通信設(shè)備類型　　5.3.3　鏈路活動調(diào)度器的工作過程　　5.3.4　鏈路時間　5.4　H1網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)管理　　5.4.1　網(wǎng)絡(luò)管理者與網(wǎng)絡(luò)管理代理　　5.4.2　網(wǎng)絡(luò)管理代理的虛擬現(xiàn)場設(shè)備　　5.4.3　通信實體　5.5　H1網(wǎng)段的系統(tǒng)管理　　5.5.1　系統(tǒng)管理概述　　5.5.2　系統(tǒng)管理的作用　　5.5.3　系統(tǒng)管理信息庫SMIB及其訪問　　5.5.4　SMK狀態(tài)　　5.5.5　系統(tǒng)管理服務(wù)和作用過程　　5.5.6　地址與地址分配　5.6　FF的功能塊　　5.6.1　功能塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能塊連接　　5.6.2　功能塊中的用戶應(yīng)用塊　　5.6.3　功能塊的塊參數(shù)　　5.6.4　功能塊服務(wù)　　5.6.5　功能塊對象字典　　5.6.6　功能塊應(yīng)用　5.7　設(shè)備描述與設(shè)備描述語言　　5.7.1　設(shè)備描述　　5.7.2　設(shè)備描述的參數(shù)分層　　5.7.3　設(shè)備描述語言　　5.7.4　DD的開發(fā)　　5.7.5　CFF文件　5.8　FF通信控制器與網(wǎng)卡　　5.8.1　FF的通信控制器FB3050　　5.8.2　基于FB3050的網(wǎng)卡設(shè)計　5.9　H1的網(wǎng)段配置　　5.9.1　H1網(wǎng)段的構(gòu)成　　5.9.2　網(wǎng)段長度　　5.9.3　H1網(wǎng)段的接地、屏蔽與極性第6章　PROFIBUS	　6.1　PROFIBUS概述	　　6.1.1　PROFIBUS簡介　　6.1.2　PROFIBUS的組成　　6.1.3　PROFIBUS的通信參考模型　　6.1.4　PROFIBUS的主站與從站　　6.1.5　PROFIBUS總線訪問控制的特點　6.2　PROFIBUS的通信協(xié)議　　6.2.1　PROFIBUS的物理層及其網(wǎng)絡(luò)連接　　6.2.2　PROFIBUS的數(shù)據(jù)鏈路層　　6.2.3　PROFIBUS的MAC協(xié)議　6.3　PROFIBUS?DP　　6.3.1　PROFIBUS?DP V0　　6.3.2　PROFIBUS?DP的GSD文件　　6.3.3　PROFIBUS?DP V1　　6.3.4　PROFIBUS?DP V2　6.4　PROFIBUS站點的開發(fā)與實現(xiàn)　　6.4.1　PROFIBUS的站點實現(xiàn)　　6.4.2　PROFIBUS的從站實現(xiàn)方案　　6.4.3　PROFIBUS的主站實現(xiàn)方案　　6.4.4　PROFIBUS系統(tǒng)的初始化過程　　6.4.5　PROFIBUS系統(tǒng)實現(xiàn)中的常見錯誤　　6.4.6　PROFIBUS的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽器　6.5　PROFIBUS?PA 　　6.5.1　PROFIBUS?PA的基本特點　　6.5.2　PROFIBUS的DP/PA連接接口　　6.5.3　PROFIBUS?PA總線的安裝第7章　工業(yè)以太網(wǎng)　7.1　工業(yè)以太網(wǎng)簡介　　7.1.1　工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)　　7.1.2　工業(yè)以太網(wǎng)的特色技術(shù)　　7.1.3　通信非確定性的緩解措施　7.2　以太網(wǎng)的物理連接與幀結(jié)構(gòu)　　7.2.1　以太網(wǎng)的物理連接　　7.2.2　以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)　　7.2.3　以太網(wǎng)的通信幀結(jié)構(gòu)與工業(yè)數(shù)據(jù)封裝　7.3　TCP/IP協(xié)議組　　7.3.1　TCP/IP協(xié)議組的構(gòu)成　　7.3.2　IP協(xié)議　　7.3.3　用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議　　7.3.4　傳輸控制協(xié)議TCP　　7.3.5　簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP　7.4　實時以太網(wǎng)　　7.4.1　幾種實時以太網(wǎng)的通信參考模型　　7.4.2　實時以太網(wǎng)的媒體訪問控制　　7.4.3　IEEE 1588精確時間同步協(xié)議　7.5　PROFINET 　　7.5.1　PROFINET的網(wǎng)絡(luò)連接　　7.5.2　IO設(shè)備模型及其數(shù)據(jù)交換　　7.5.3　組件模型及其數(shù)據(jù)交換	　　7.5.4　PROFINET通信的實時性　　7.5.5　PROFINET與其他現(xiàn)場總線系統(tǒng)的集成　　7.5.6　PROFINET的IP地址管理與數(shù)據(jù)集成　7.6　EtherNet/IP　　7.6.1　EtherNet/IP的通信參考模型　　7.6.2　CIP的對象與標識　　7.6.3　EtherNet/IP的報文種類　　7.6.4　EtherNet/IP的技術(shù)特點　7.7　高速以太網(wǎng)HSE　　7.7.1　HSE的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　7.7.2　HSE與現(xiàn)場設(shè)備間的通信　　7.7.3　HSE的柔性功能塊　　7.7.4　HSE的鏈接設(shè)備　7.8　嵌入式以太網(wǎng)節(jié)點與基于Web的遠程監(jiān)控　　7.8.1　嵌入式以太網(wǎng)節(jié)點　　7.8.2　基于Web技術(shù)的遠程監(jiān)控第8章　LonWorks 控制網(wǎng)絡(luò)　8.1　LonWorks 技術(shù)概述及應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　8.1.1　LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)的基本組成　　8.1.2　LonWorks節(jié)點　　8.1.3　路由器　　8.1.4　LonWorks Internet連接設(shè)備　　8.1.5　網(wǎng)絡(luò)管理　　8.1.6　LonWorks技術(shù)的性能特點　8.2　LonWorks網(wǎng)絡(luò)中分散式通信控制處理器——神經(jīng)元芯片　　8.2.1　處理單元　　8.2.2　存儲器　　8.2.3　輸入輸出　　8.2.4　通信端口　　8.2.5　時鐘系統(tǒng)　　8.2.6　睡眠?喚醒機制　　8.2.7　Service Pin　　8.2.8　Watchdog定時器　8.3　通信　　8.3.1　雙絞線收發(fā)器　　8.3.2　電力線收發(fā)器　　8.3.3　其他類型介質(zhì)　　8.3.4　路由器　8.4　LonWorks通信協(xié)議——LonTalk　　8.4.1　LonTalk協(xié)議概述　　8.4.2　LonTalk的物理層通信協(xié)議　　8.4.3　LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)地址結(jié)構(gòu)及對大網(wǎng)絡(luò)的支持　　8.4.4　LonTalk MAC 子層　　8.4.5　LonTalk協(xié)議的鏈路層　　8.4.6　LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層　　8.4.7　LonTalk協(xié)議的傳輸層和會話層　　8.4.8　LonTalk協(xié)議的表示層和應(yīng)用層　　8.4.9　LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)診斷　　8.4.10　LonTalk協(xié)議的報文服務(wù)　　8.4.11　LonTalk網(wǎng)絡(luò)認證　8.5　面向?qū)ο蟮木幊陶Z言——Neuron C　　8.5.1　定時器　　8.5.2　網(wǎng)絡(luò)變量　　8.5.3　顯式報文　　8.5.4　調(diào)度程序	　　8.5.5　附加功能　8.6　LonWorks的互操作性　　8.6.1　LonMark協(xié)會　　8.6.2　收發(fā)器和物理信道準則　　8.6.3　應(yīng)用程序準則　8.7　LonWorks節(jié)點開發(fā)工具　　8.7.1　LonBuilder多節(jié)點開發(fā)工具　　8.7.2　NodeBuilder 節(jié)點開發(fā)工具　8.8　LNS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)　　8.8.1　概述　　8.8.2　LNS網(wǎng)絡(luò)工具　8.9　應(yīng)用系統(tǒng)　　8.9.1　LonWorks技術(shù)在樓宇自動化抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用　　8.9.2　LonWorks技術(shù)在煉油廠原油罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用　　8.9.3　LonWorks在某鋁電解廠槽控機中的應(yīng)用第9章　幾種控制網(wǎng)絡(luò)的特色技術(shù)　9.1　ControlNet　　9.1.1　并行時間域多路存取　　9.1.2　ControlNet的幀結(jié)構(gòu)　　9.1.3　通信調(diào)度的時間分片方法　　9.1.4　ControlNet的虛擬令牌　　9.1.5　ControlNet的顯性報文與隱性報文　9.2　WorldFIP 　　9.2.1　WorldFIP技術(shù)簡介　　9.2.2　WorldFIP通信　　9.2.3　WorldFIP的通信控制器　　9.2.4　新一代FIP　9.3　Interbus的通信特色　　9.3.1　Interbus簡介　　9.3.2　識別周期與數(shù)據(jù)傳輸周期　　9.3.3　Interbus的數(shù)據(jù)環(huán)單總幀協(xié)議　　9.3.4　Interbus的總線適配控制板　9.4　ASI控制網(wǎng)絡(luò)　　9.4.1　ASI的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成　　9.4.2?。粒樱傻闹鲝耐ㄐ拧　?.4.3　ASI的報文格式　　9.4.4　主節(jié)點的通信功能　　9.4.5　從節(jié)點的通信接口　9.5　DeviceNet　　9.5.1　DeviceNet技術(shù)簡介　　9.5.2　DeviceNet的通信參考模型　　9.5.3　DeviceNet的物理層和物理媒體　　9.5.4　DeviceNet的對象模型　　9.5.5　DeviceNet的連接與連接標識　　9.5.6　DeviceNet的通信方式　　9.5.7　DeviceNet的設(shè)備描述　9.6　幾種總線技術(shù)簡介　　9.6.1　SwiftNet　　9.6.2　HART　　9.6.3　智能分布式系統(tǒng)SDS　　9.6.4　Seriplex與 CEBUS　　9.6.5　光總線第10章　短程無線數(shù)據(jù)通信　10.1　無線數(shù)據(jù)通信的標準及其相關(guān)技術(shù)　　10.1.1　關(guān)于短程無線數(shù)據(jù)通信　　10.1.2　無線通信的一組術(shù)語　　10.1.3　無線局域網(wǎng)標準　10.2　藍牙無線微微網(wǎng)　　10.2.1　藍牙技術(shù)簡介　　10.2.2　藍牙微微網(wǎng)與主從設(shè)備　　10.2.3　藍牙協(xié)議和應(yīng)用行規(guī)　　10.2.4　藍牙設(shè)備的通信連接　　10.2.5　藍牙設(shè)備的狀態(tài)與狀態(tài)轉(zhuǎn)移　　10.2.6　藍牙的安全管理　　10.2.7　藍牙基帶控制器芯片MT1020A　　10.2.8　藍牙應(yīng)用系統(tǒng)　10.3　ZigBee低速短程網(wǎng)　　10.3.1　ZigBee的技術(shù)特點　　10.3.2　ZigBee的通信參考模型　　10.3.3　ZigBee的設(shè)備類型　　10.3.4　ZigBee的網(wǎng)絡(luò)拓撲　　10.3.5　ZigBee的設(shè)備地址、尋址與路由　　10.3.6　ZigBee的節(jié)能與安全　　10.3.7　ZigBee通信節(jié)點芯片CC2430　　10.3.8　ZigBee的應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)束語　控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的比較與選擇主要參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 現(xiàn)場總線技術(shù)概述計算機網(wǎng)絡(luò)、通信與控制技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致自動化系統(tǒng)的深刻變革。信息技術(shù)正迅速滲透到生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備層，覆蓋從生產(chǎn)車間到企業(yè)管理經(jīng)營的各個方面，溝通從原料供應(yīng)、生產(chǎn)制造到生產(chǎn)調(diào)度、資源規(guī)劃乃至市場銷售的各個環(huán)節(jié)，逐步形成以控制網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線（Fieldbus）就是順應(yīng)這一趨勢發(fā)展起來的新技術(shù)。1.1　現(xiàn)場總線簡介現(xiàn)場總線是當今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點之一，被譽為自動化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)，將對該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。1.1.1　什么是現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線原本是指現(xiàn)場設(shè)備之間公用的信號傳輸線。以后又被定義為應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場，在測量控制設(shè)備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的技術(shù)。隨著技術(shù)內(nèi)容的不斷發(fā)展和更新，現(xiàn)場總線已經(jīng)成為控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的代名詞。它在離散制造業(yè)、流程工業(yè)、交通、樓宇、國防、環(huán)境保護以及農(nóng)、林、牧等各行各業(yè)的自動化系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景?，F(xiàn)場總線以測量控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，以雙絞線等傳輸介質(zhì)為紐帶，把位于生產(chǎn)現(xiàn)場、具備了數(shù)字計算和數(shù)字通信能力的測量控制設(shè)備連接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，按公開、規(guī)范的通信協(xié)議，在多個測量控制設(shè)備之間、以及現(xiàn)場設(shè)備與遠程監(jiān)控計算機之間，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成適應(yīng)各種應(yīng)用需要的自動控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)把眾多分散的計算機連接在一起，使計算機的功能發(fā)生了神奇的變化，把人類引入到信息時代。現(xiàn)場總線給自動化領(lǐng)域帶來的變化，正如計算機網(wǎng)絡(luò)給單臺計算機帶來的變化。它使自控設(shè)備連接為控制網(wǎng)絡(luò)，并與計算機網(wǎng)絡(luò)溝通連接，使控制網(wǎng)絡(luò)成為信息網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分?，F(xiàn)場總線技術(shù)是在20世紀80年代中期發(fā)展起來的。隨著微處理器與計算機功能的不斷增強，價格急劇降低，計算機與計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)得到迅速發(fā)展。而處于企業(yè)生產(chǎn)過程底層的測控自動化系統(tǒng)，由于設(shè)備之間采用傳統(tǒng)的一對一連線，用電壓、電流的模擬信號進行測量控制，或采用自成體系的封閉式的集散系統(tǒng)，難以實現(xiàn)設(shè)備之間以及系統(tǒng)與外界之間的信息交換，使自動化系統(tǒng)成為“信息孤島”。要實現(xiàn)整個企業(yè)的信息集成，要實施綜合自動化，就要構(gòu)建運行在生產(chǎn)現(xiàn)場、性能可靠、造價低廉的工廠底層網(wǎng)絡(luò)，完成現(xiàn)場自動化設(shè)備之間的多點數(shù)字通信，實現(xiàn)底層現(xiàn)場設(shè)備之間、以及生產(chǎn)現(xiàn)場與外界的信息交換。

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