现场总线的发展趋势和功能性

计算机通信系统的结构是网络状的，从一点到另外一点的通信路径可以是不固定的。大部分现场总线的结构是线状的，虽然现场总线的拓扑结构可以是总线型、星型、环行、回路型等；但在大多数现场总线中，从一点到另外一点的通信路径是比较固定的。

线状结构的优点是：

①解决网络供电比较容易；

②解决本安防爆比较容易；

③使通信协议中可以舍去与路径有关的几层，有利于改善实时性

很显然，在线状结构时一条现场总线支路的电源负载是确定的，沿总线电源电压的变化也是可以预料的。在网状结构中一定会出现多电源供电情况，各电源的负载平衡，以及网络中各节点处的电压下降，都比较难以预料。

现场总线的功能是：

①经济、安全、可靠地传递信息；

②正确使用所传信息；

③及时处理所传信息。经济性要求现场总线在传递信息的同时，解决现场装置的供电问题，并要求传输介质较廉价。安全性要求现场总线解决防爆问题。可靠性要求现场总线解决环境适应性问题，包括电磁环境适应性、气候环境适应性、机械环境适应性。

现场总线的发展趋势：

工业自动化控制系统应具备可靠性、安全性和实用性。现场总线传递信息是以引起物质或能量的运动为目的的。用于测量和控制数据通信的主要特点是：允许对事件进行实时响应的驱动通信。可用性，数据完整性，在有电磁干扰和地电位差的情况下能正常工作，以及可使用工厂内专用的传输线等，由于这种传输线系统是连接生产过程的主要物理途径，因此传输必须非常可靠。     

用户可选择的服务可满足不同方面的多种需求的应用，如优先权、服务完整性、时间性以及网络拥塞的恢复能力，即意味着服务和服务性能对于用户（或应用）来讲是可选择的。对于给定的现场设备，对不同的应用应达到不同的质量要求，因此，现场总线必须支持远程组态功能，以便选择适当的通信质量和适当的本地应用。   

集成、开放结构：除了满足传统的客户服务外，现场总线应支持分布时间循环结构，并通过变量进行交换，这些变量构成了一个实时更新的共享的数据库。由于现场总线靠近生产过程，面对的是苛刻的、特殊的环境条件，因此，现场总线应经受得住这样的环境，并且不受高电磁干扰的影响。

在计算机系统的发展中起过重要作用的总线技术可以大大地推进控制系统的发展。整个控制系统就象是一台很大的“计算机”按总线方式运行，这样资源的共享成了FCS的主要发展空间，于是现场总线应运而生，并且迅速的应用于各大领域中。