1.现场总线的概念

国际电工委员会制定的国际标准IEC 61158对现场总线（Fieldbus）的定义是：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。

IEC 61158-2“用于工业控制系统中的现场总线标准——第2部分：物理层规范（Physical Layer Specification）与服务定义（Server Definition）”又进一步指出：现场总线是一种用于底层工业控制和测量设备，如变送器（Transducers）、执行器（Actuators）和本地控制器（Local Controllers）之间的数字式、串行和多点通信的数据总线。

对现场总线概念的理解和解释还存在一些不同的表述：

（1）现场总线一般是指一种用于连接现场设备，如传感器（Sensors），执行器以及PLC、调节器（Regulators）、驱动控制器等现场控制器的网络。

（2）现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。

（3）现场总线是一种串行的数字数据通信链路，它形成了生产过程领域的基本控制设备（现场设备）之间以及更高层次自动控制领域的自动化控制设备（车间级设备）之间的联系。

（4）现场总线是连接控制系统中现场装置的双向数字通信网络；现场总线是连接控制室和现场设备的双向全数字通信总线。

（5）现场总线是用于过程自动化和制造自动化（最底层）的现场设备或现场仪表互连的现场数字通信网络，是现场通信网络与控制系统的集成。

（6）在自动化领域，“现场总线”一词是指安装在现场的计算机、控制器以及生产设备等连接构成的网络；现场总线是应用在生产现场、在测量控制设备之间实现工业数据通信、形成开放型测控网络的新技术，是自动化领域的计算机局域网，是网络集成的测控系统。

现场总线一般应被看作一个系统、一个网络或一个网络系统，它的目的是现场测量和/或控制，通常被称为现场总线控制系统。

2.现场总线控制系统的组成与体系结构

1）现场总线控制系统的组成

（1）现场总线控制系统的硬件由总线电缆和总线设备组成。

①总线电缆又称为通信线、通信介质（媒体/媒介/介体）。(www.daowen.com)

②连接在总线电缆上的设备称为总线设备，又称为总线装置、节点（主节点、从节点）、站点（主站、从站）。

（2）现场总线控制系统的软件分为系统平台软件和系统应用软件。

①系统平台软件：为系统构建、运行以及应用软件编程提供环境、条件或工具的基础软件，包括组态工具软件、组态通信软件、监控组态软件和设备编程软件。

a.组态工具软件：为用计算机进行设备配置、网络组态提供平台并按现场总线协议/规范（Protocol/Specification）与组态通信软件交换信息的工具软件，如RSNetWorx for DeviceNet、ControlNet、EtherNet/IP。

b.组态通信软件：为计算机与总线设备进行通信，读取总线设备参数或将总线设备配置、网络组态信息传送至总线设备所使用的软件，如RSLinx。

c.监控组态软件：运行于监控计算机（通常也称为上位机）上的软件，具有实时显示现场设备运行状态参数、故障报警信息并进行数据记录、趋势图分析及报表打印等功能。监控组态软件可使用户通过简单形象的组态工作实现系统的监控功能。监控组态软件又称上位机监控组态软件，如RSView32。

d.设备编程软件：为系统应用软件提供编程环境的平台软件。当总线设备为控制器/PLC时，设备编程软件即控制器编程软件，如RSLogix500（用于SLC500系列和ML系列控制器的32位基于Windows的梯形图逻辑编程软件）、RSLogix5000（用于Logix平台所包括的各种控制器如Control LogixTM的编程软件）。

②系统应用软件：为实现系统以及设备的各种功能而编写的软件，包括系统用户程序软件、设备接口通信软件和设备功能软件。

a.系统用户程序软件：根据系统的工艺流程或功能及其他要求所编写的系统级的用户应用程序。该程序一般运行于作为主站的控制器或计算机中。

b.设备接口通信软件：根据现场总线协议/规范编写的用于总线设备之间通过总线电缆进行通信的软件。

c.设备功能软件：使总线设备实现自身功能（不包括现场总线通信部分）的软件。

2）现场总线控制系统的体系结构

在现场总线控制系统中，总线设备主要分为6类：变送器/传感器、执行器、控制器、监控/监视计算机、网桥/网关/中继器/集线器/交换机/路由器、其他现场总线设备。