現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢和功能性

計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)狀的，從一點(diǎn)到另外一點(diǎn)的通信路徑可以是不固定的。大部分現(xiàn)場總線的結(jié)構(gòu)是線狀的，雖然現(xiàn)場總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是總線型、星型、環(huán)行、回路型等；但在大多數(shù)現(xiàn)場總線中，從一點(diǎn)到另外一點(diǎn)的通信路徑是比較固定的。

線狀結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：

①解決網(wǎng)絡(luò)供電比較容易；

②解決本安防爆比較容易；

③使通信協(xié)議中可以舍去與路徑有關(guān)的幾層，有利于改善實(shí)時(shí)性

很顯然，在線狀結(jié)構(gòu)時(shí)一條現(xiàn)場總線支路的電源負(fù)載是確定的，沿總線電源電壓的變化也是可以預(yù)料的。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中一定會(huì)出現(xiàn)多電源供電情況，各電源的負(fù)載平衡，以及網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)處的電壓下降，都比較難以預(yù)料。

現(xiàn)場總線的功能是：

①經(jīng)濟(jì)、安全、可靠地傳遞信息；

②正確使用所傳信息；

③及時(shí)處理所傳信息。經(jīng)濟(jì)性要求現(xiàn)場總線在傳遞信息的同時(shí)，解決現(xiàn)場裝置的供電問題，并要求傳輸介質(zhì)較廉價(jià)。安全性要求現(xiàn)場總線解決防爆問題?？煽啃砸蟋F(xiàn)場總線解決環(huán)境適應(yīng)性問題，包括電磁環(huán)境適應(yīng)性、氣候環(huán)境適應(yīng)性、機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性。

現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢：

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)具備可靠性、安全性和實(shí)用性。現(xiàn)場總線傳遞信息是以引起物質(zhì)或能量的運(yùn)動(dòng)為目的的。用于測量和控制數(shù)據(jù)通信的主要特點(diǎn)是：允許對(duì)事件進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)的驅(qū)動(dòng)通信。可用性，數(shù)據(jù)完整性，在有電磁干擾和地電位差的情況下能正常工作，以及可使用工廠內(nèi)專用的傳輸線等，由于這種傳輸線系統(tǒng)是連接生產(chǎn)過程的主要物理途徑，因此傳輸必須非?？煽?。     

用戶可選擇的服務(wù)可滿足不同方面的多種需求的應(yīng)用，如優(yōu)先權(quán)、服務(wù)完整性、時(shí)間性以及網(wǎng)絡(luò)擁塞的恢復(fù)能力，即意味著服務(wù)和服務(wù)性能對(duì)于用戶（或應(yīng)用）來講是可選擇的。對(duì)于給定的現(xiàn)場設(shè)備，對(duì)不同的應(yīng)用應(yīng)達(dá)到不同的質(zhì)量要求，因此，現(xiàn)場總線必須支持遠(yuǎn)程組態(tài)功能，以便選擇適當(dāng)?shù)耐ㄐ刨|(zhì)量和適當(dāng)?shù)谋镜貞?yīng)用。   

集成、開放結(jié)構(gòu)：除了滿足傳統(tǒng)的客戶服務(wù)外，現(xiàn)場總線應(yīng)支持分布時(shí)間循環(huán)結(jié)構(gòu)，并通過變量進(jìn)行交換，這些變量構(gòu)成了一個(gè)實(shí)時(shí)更新的共享的數(shù)據(jù)庫。由于現(xiàn)場總線靠近生產(chǎn)過程，面對(duì)的是苛刻的、特殊的環(huán)境條件，因此，現(xiàn)場總線應(yīng)經(jīng)受得住這樣的環(huán)境，并且不受高電磁干擾的影響。

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展中起過重要作用的總線技術(shù)可以大大地推進(jìn)控制系統(tǒng)的發(fā)展。整個(gè)控制系統(tǒng)就象是一臺(tái)很大的“計(jì)算機(jī)”按總線方式運(yùn)行，這樣資源的共享成了FCS的主要發(fā)展空間，于是現(xiàn)場總線應(yīng)運(yùn)而生，并且迅速的應(yīng)用于各大領(lǐng)域中。