1.现场总线互连通信模型

现场总线的基础是数字通信，通信就必须有协议，从这个意义上讲，现场总线就是一个定义了硬件接口和通信协议的标准。对于现场总线应用来说，由于总线上大量节点均为工业现场的设备，如传感器、控制器、执行器等，相对而言各节点的通信信息量不大，对某些性能如传输速度和成本有一定的要求，因此根据现场总线的特点，结合OSI参考模型，一般定义现场总线有四层：物理层、数据链路层、现场总线访问子层和应用层，具体参见图2.6。

图2.6 现场总线参考模型

2.现场总线的网络拓扑结构

现场总线的网络拓扑结构有环形、总线型、星形以及几种类型的混合。环形拓扑结构中以令牌环形网最为典型，其特点是时延确定性好，缺点是成本较高。

总线型网的优点是站点接入方便，可扩展性较好，成本较低，在轻负载的网络中基本没有时延，但在站点多、通信任务重时，时延明显加大，缺点是时延的不稳定性，对某些实时应用不利。(www.daowen.com)

星形网是总线型网的一种变形，其优点是可扩展性好，有较宽的频带；缺点是站点间通信不方便，总线型网的各站间争用使它不适合实时处理某些突发事件。令牌总线网则综合了令牌环网和总线型网的优点，即在物理上是一个总线型网，在逻辑上是一个令牌网。

3.现场总线的数据操作模式

从现场总线的数据存取、传送和操作方法来分有四种工作模式：对等（Peer to Peer，P2P）、主/从（Master/Slave）、客户机/服务器（Client/Server，C/S）及网格计算结构（Network Computing Architecture，NCA）。对等和主/从模式发展较早，已获得了广泛应用，20世纪80年代开发了C/S模式，20世纪90年代出现了NCA模式。

在C/S模式中，由客户发出一个请求，服务器按请求进程的要求做出响应，完成任务。C/S模式将处理功能分为两部分：一部分由客户处理，另一部分由服务器处理，客户承担专门的应用任务，服务器主要用于数据处理。C/S模式提供一个较理想的分布环境，消除了不必要的网络传输负担，这样有利于全面发挥各自的计算能力，提高工作效率。

网格计算结构（NCA）结合了C/S结构的健壮性、因特网面向全球的简易通用的数据访问方式和分布式对象的灵活性，提供了统一的跨平台开发环境，基于开放的和事实上的标准，把应用和数据的复杂性从桌面转移到智能化的网络和基于网络的服务器，给用户提供了对应用和信息的通用、快速的访问方式。