现场总线系统的特点和优势

现场总线控制系统既是一个开放的、双向传输、多分支结构的高可靠的数字通信网络，又是一个全分布式的工业控制系统，它把挂接在总线上作为网络节点的智能现场设备连接为网络系统，构成自动化系统，实现包括基本控制，补偿计算，参数修改，报警，显示，监控，优化和管控一体化的综合自动化功能。
现场总线这种控制方式的出现，导致了自动化仪表，集散控制系统(DCS)，可编程控制器(PLC)等产品的体系结构、功能结构和性能方面的较大变革，使得现场总线控制系统具有较高的测控能力指数。现场总线之所以具有较高的测控能力指数，一是得益于仪表的智能化，二是得益于设备的通信功能。
现场总线系统的结构特点
现场总线系统打破了传统控制系统的结构形式。传统模拟控制系统采用一对一的设备连线，按控制回路分别进行连接。位于现场的测量变送器与位于控制室的控制器之间，控制器与位于现场的执行器、开关、马达之间均为一对一的物理连接。
现场总线系统由于采用了智能现场设备，能够把原先DCS系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块置入现场设备，加上现场设备具有通信能力，现场的测量变送仪表可以与阀门等执行机构直接传送信号，因而控制功能能够不依赖控制室的计算机或控制仪表，直接在现场完成，实现了彻底的分散控制。
现场总线系统的技术特点
现场总线系统在技术上有以下特点：
1.良好的开放性和互可操作性
在DCS系统形成过程中，由于各厂家的产品自成系统，不同厂家的设备不能互连在一起，难以实现互换与互操作。新型的现场总线控制系统则突破了DCS系统中通信由专用网络的封闭系统来实现所造成的缺陷，把基于封闭、专用的解决方案变成基于公开化、标准化的解决方案，即可以把来自于不同厂家而遵循同一协议规范的自动化设备，通过现场总线网络连接成系统，完成综合自动化的各种功能。
2.现场设备的智能化和功能自治性
现场总线控制系统把微处理器置入现场自控设备，使之具有数字计算和数字通讯能力，这样不仅提高了信号的传输精度，而且为丰富控制信息的内容、实现其远程传送创造了条件。在现场总线的环境下，因为现场设备自带计算和通讯功能，所以在现场就可以进行各种复杂的计算，从而使控制功能彻底地分散，减少控制器的负载，同时大大地减少了通讯信息量，从而有效地提高了控制系统运行的可靠性。此外，智能化的仪表还可提供传统仪表所不能提供的信息，如阀门开关动作次数、仪表故障等信息，使操作管理人员能及时了解现场设备的"健康状况"，在现场设备有"故障的预兆"但还没真正发生故障影响到生产前就提前作出处理，以保障生产的正常运行。
3.系统结构的高度分散性
现场总线已构成一种新的全分散性控制系统的体系结构，把DCS集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场（注：若要实现复杂控制，如协调控制时也可将控制功能回收），依靠现场智能设备本身便可实现基本控制功能，简化了系统结构，提高了可靠性。
由于以上特点，特别是现场总线系统结构的简化，使现场总线控制系统在各方面都表现出其强大的优势，主要有：
1.节省硬件数量与投资

由于现场总线系统中分散在现场的智能设备同时具备传感、计算、控制、报警等功能，因而可减少变送器的数量，不再需要单独的调节器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号调理、转换、隔离等功能单元及大量复杂的接线，从而节省了一大笔硬件投资。
2.节省安装费用
现场总线系统的接线非常简单，一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备，使电缆、端子、槽盒等的用量大大减少。当需要增加现场设备时，不需要增设新的电缆，只要就近挂在原有的电缆上即可。
3.节省维护开销
由于现场设备具有自诊断和简单故障处理能力，并通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往控制室，操作人员可及时查询到所有设备运行、维护情况，尽早排除故障隐患，大大减少了维护停工时间；同时由于系统结构简化、连线简单而减少了设备维护工作量。
4.用户具有高度的系统集成主动权
因为现场总线厂家的产品遵循统一的现场总线协议，用户可以自由选择不同厂家的产品来集成系统，避免因选择某一厂家的产品而被"框死"了使用设备的选择范围。
5.提高了系统的准确性和可靠性
由于现场总线设备的智能化和数字化，与模拟信号相比，从根本上提高了测量与控制的精确度，减少了传送误差。同时，由于现场仪表内部功能的加强，减少了信号的往返传送，也提高了系统运行的可靠性。
此外，由于现场总线的设备标准化，功能模块化，因而系统设计简单，易于重构。