一、發展歷程 過程控制技術、自動化儀表工業技術和計算機網絡技術這三大領域技術發展歷程。 1、70年代初，工業控制計算機開始應用于過程控制。 2、集散型(TDC)、分散型(DCS)相繼進入工控領域，解決了工控機集中控制所帶來的潛在危險。 DCS的優點：能夠解決一些復雜的控制，組態比較方便，通信網絡可以連接到各個操作站、控制站，可以交換數據，給一些大工廠的生產帶來了許多方便。 DCS的缺點：DCS系統的總體價格偏高。原因：DCS經常采用自行開發的操作站，其量小、維修困難， 而且軟件不開放。 3、80年代，明確了工控機的系列，其中包括：DJK工控機、DJK/F分散型控制系統、DJK/M工業控制功能模板、DJK/S數控和可編程系列以及DJK/C工業自動測試系統。 （1）中、小企業原先采用的是模擬儀表，其中部分企業在技術改造中選用了小型DCS。 （2）基于PCI總線的工控機功能很強，軟件豐富、界面友好、聯網容易，既降低了成本，又方便了用戶，*可以取代那些專用操作站。 （3）新一代的PLC具有PID的調節功能，它就不僅僅應用于開關量控制方面，同時進入流程工業的模擬量領域，在某些產業，如冶金、建材、造紙業很有市場。但PLC只是作為現場控制用部件，而工控機則比較方便地成為這一系統的顯示操作部分。 （4）EIC(或CIE)是電氣、儀表、計算機(更多的是工控機)的集成化。在這三者中，發展最快的是工控機。EIC是90年代初興起的，有的企業已將電氣、儀表和工控機統一調度管理了。從大的方面來說，是發揮各自的優勢，從小方面分析，則是CPU向電氣、儀表的滲透。所以，在EIC的集成中，工控機的作用也是顯而易見的。 過程控制技術的發展：由分立設備發展到共享設備 過程控制技術從控制手段(工具)來分，經歷了四個發展階段。 人工控制階段； 模擬儀表控制系統階段(50年代開始)； 計算機集中監督控制系統階段(60年代開始)； 分散控制系統(DCS)階段(70年代中期開始)。
過程控制技術發展到DCS這一階段，是一次革命，但存在一些問題有待解決， 如： 系統的開放性：要解決不同廠家軟、硬件產品可集成為一個DCS系統的問題，關鍵是采用通用的軟、硬件產品。 系統向上與企業管理信息系統的連接：要采用計算機網絡的通用技術開發接口。 系統與現場儀表的通信：要*解決設備共享問題。現場儀表仍然是分立設備，它的信息仍未與其他設備共享。這大大制約了DCS功能的進一步發揮，影響到綜合自動化系統的完整性與可靠性。
自動化儀表工業技術的發展：由模擬儀表發展到智能儀表 模擬儀表，傳輸信號是標準模擬信號。之后在控制室儀表上應用了微處理器，誕生了應用可編程單、多回路調節器等數字/模擬技術的儀表。這些儀表功能強，使用靈活，使用串行數字通信接口與計算機通信，但它與其他儀表的接口仍然是標準模擬信號，因為現場儀表還是使用模擬信號傳輸。 1983年，美國霍尼威爾公司*推出智能化現場儀表——Smart變送器。
智能化現場儀表，或叫“微機化的儀表"，能適應被測參數的變化，在線聯機改變量程， 自動檢測自身工作狀態并傳遞信息，以進行異常處理，自動進行指標判斷與分選以及進行邏輯操作、定量控制與程序控制，實現多參數測量，進行數字信號處理等。 為解決當前現場智能儀表與DCS的通信問題，使用了折衷的辦法，即在4～20mA模擬通信線路上，疊加上雙向數字通信信號，實現混合式通信。4～20mA信號表征參數值，而量程及零點調整、工程量轉換、運行方式的改變以及故障診斷則通過數字通信完成。但它沒有解決一對一的布線問題，傳輸速率低，也不能使智能化現場儀表的*功能充分發揮，更無法實現智能化儀表之間的信息交換與運作。因此，智能化儀表的出現，迫使人們必須解決它的通信問題。 計算機網絡技術的發展：管理與控制信息網絡技術發展到現場級網絡技術 實現企業綜合自動化系統的物質基礎是計算機網絡系統，人們靠計算機網絡，把企業中分散、獨立的部門、機構、各種設備、自動化孤島連接在一起。 綜合自動化系統計算機網絡的典型模式是三層結構。 高層是工廠級網絡 連接財會、管理部門計算機和終端以及CAD/CAM工作站，實現工廠級全面管理以及工程設計的信息交換。 中間層是車間級網絡 實現對生產過程的監控、管理、故障診斷以及過程控制。 底層網絡 是把現場變送器、傳感器、執行器、閥門等聯網，實現底層設備之間信息的交換和向上傳達，以及接受上層的指令，還要承擔向現場設備供電以及防爆功能。這一層網絡的建立將實現基本控制任務自中間層向下遷移，也即控制任務下載，實現就地控制。由于這一層網絡連接的設備及其任務有別于高層與中層，又是在生產現場連接，因此，它的通信協議與上兩層應有很大的不同，不能套用上兩層已較成熟的協議，而應要結合它的特點，制定新的標準，使計算機網絡向現場底層儀表及執行器延伸，為實現完整的綜合自動化系統打下基礎。
三大技術的結合出現了：現場總線－控制網絡 二、工控軟件 1、實時、多任務操作系統：QNX的聯網功能非常突出；Intel的RFW，它可以在PC機上運行，有實時功能，與Windows之間十分友好； 2、工控軟件要重視四點：實時性、可靠性；基于Windows；盡可能漢化、易學好懂；模塊化、標準化。 3、SoftPLC SoftPLC是運行在工業PC上的一個實時多任務控制內核，它既有所有“硬"PLC的特性， 又具有自己的特性，即開放結構系統。 SoftPLC是SoftPLC公司的產品，該公司原名Tele-Denken。 SoftPLC就是“軟"PLC，是一種基于PC的開放結構的控制軟件，它能將工業PC轉化為像PLC一樣的處理控制器。SoftPLC將計算機的數據處理、數據計算和聯網能力與PID控制、離散控制和模擬控制等有機地結合起來，通過一個多任務控制內核，提供強大的指令集、快速而確定的掃描周期、可靠的操作和一個開放的結構，以連接各種I/O系統和網絡。 SoftPLC從DOS裝入，然后在計算機內存中轉入多任務控制內核運行。它可以固化在EPROM或Flash電子盤上，也可以裝在硬/軟盤或網絡上。SoftPLC除了傳統的梯形圖編程外，還可以用C/C++和Java編程，它也是最先將Internet技術用于工業應用的。可以將其建成一個FTP服務器，這樣用戶就可以實現遠程診斷、編程、糾錯、下載、上行等功能。 SoftPLC的要點如下： 可運行在大多數計算機平臺上(386、486、奔騰)， 獨立于硬件總線(如ISA、PCI 、VME、PC104、STD)。 支持I/O點多達8192點，包括數字、模擬和特殊I/O點， 可選擇的I/O硬件商有All en-Bradley、GE Fanuc、DeviceNet、Profibus、MTL8000等。 超過1M的用戶邏輯/數據表容量。 支持梯形邏輯、C/C++和Java編程。 支持在線運行模式，可在線程序修改和I/O強制。 32個通信通道，可連接32個不同的PLC或設備。 控制和可靠的操作。用TOPDOC編程、文檔生成和在線調試。 可輸入/轉換A-B PLC、PLC 2、PLC 5或SLC-500的程序。
為什么要用PC來替代PLC作控制？ 可以自己選擇控制器、I/O和網絡； 可以用PC技術來提高控制系統的性價比； 可以擴充指令集； 可以很容易也很便宜地集成到強大的PC網絡中去。
由于采用了電子盤代替硬/軟盤，PC的平均*時間達到甚至超過了PLC；由于采用了開放硬件結構，系統成本大大降低；由于采用了與PLC一樣的梯形圖編程，不需要重新培訓工廠的技術人員及其系統集成工程師。SoftPLC有確定的掃描周期、實時控制和可靠的操作。 SoftPLC并不是一個DOS應用，它是一個32位的、實時多任務的操作系統或核心。一旦SoftPLC被裝入內存，它就始終控制著CPU。這就決定了SoftPLC非常可靠，并且具有所有硬PLC一樣的特征，如有確定的掃描周期，能保護出錯等。 SoftPLC最小的軟硬件要求： 486或更好的CPU； 4M內存； 2M固定盤(硬盤/軟盤/Flash或其它EPROM電子盤等)； 并行接口； DOS 3.3或以上版本；I/O接口； 通信接口(如串口、以太網卡等)。 TOPDOC運行在裝有Windows 95/NT的計算機上，并需5M的硬盤可用空間。 SoftPLC主要的工具和產品： TOPDOC 是SoftPLC和A-B PLC程序開發/監控的程序包。 SoftWIRES 提供梯形邏輯程序仿真和過程仿真，以便對SoftPLC進行測試和糾錯。 VIEWpoint 是過程監控、數據采集和控制程序包。 PORTFOLIO 是一個PLC程序管理工具。它可以管理多種版本的PLC程序。 三、總線 1、工控機要求能承受工業生產的“惡劣"環境干擾，可靠性要高，維護要容易，模塊化更能適應不同對象的不同配置。 2、PCI(Peripheral Component Interconnect)總線 1991年Intel公司聯合多家公司成立的PCISIG協會是國際上微機的行業協會，它致力于促進PCI局部總線工業標準的發展，并制定了PCI局部總線規范1.0和2.0，1995年又發布了2.1版，于同年6月開始實施。 PCI局部總線是具有地址、數據多路復用的高性能32位和64位總線，是微型機系統中處理器/存儲器與外圍控制部件、外圍附加板之間的互連機構，它規定了互連機構的協議、電氣、機械以及配置空間規范，以保證全系統的自動配置，在電氣方面還專門定義了5V 和3.3V信號、環境，特別是2.1版本定義了64位總線擴展和66MHz總線時鐘的技術規范。 PCI局部總線解決了處理器和顯示設備的瓶頸問題，滿足了面向圖形的操作系統(如W indows)和應用的要求，已經成為微型機事實上的標準，它不僅滿足了高、中、低檔臺式機的應用需要，而且還適應于從移動計算機到服務器整個領域的需要。 但用其開發的工控機屬有源底板，MTTR較高。PCI總線只能支持CPU和另外4塊I/O模板，這對大多數工業應用來說都不夠。 3、Compact PCI 1994年，成立了PCI工業計算機制造協會(PICMG)，提出了Compact PCI的新概念。在無源底板上提供PCI能力。
Compact PCI能利用其他已有的總線產品，如STD、VME、ISA等來擴充其功能，做到共存并降低系統的造價；可以在芯片、軟件和開發工具方面借助于大規模生產的PC機的資源。 Compact PCI是PCI總線的電氣和軟件標準加歐式卡的工業組裝標準，不是重新設計PCI規范，而是從機箱前面插入系統，前面板上可以安裝指示燈、I/O連接器、插拔模板用的頂推器，模板垂直安裝，有利于通風散熱。熱切換標準，即在不關閉系統的情況下取出和替換部件的能力。 Compact PCI使用高密度屏蔽型針孔式連接器，這種連接器符合IEC-1076國際標準。 可能會有3種流行的工業總線并存。即無源底板PCI-ISA、Compact PCI和VME總線。無論是哪種總線，它都是PCI總線的一種變形。 四、控制網絡與現場總線 控制網絡Infranet與Internet、Intranet的連接，使控制網絡與數據網絡融為一體， 讓控制信息匯入數據網絡，從而進一步拓寬了控制系統的范圍與視野，豐富了網絡系統的信息內容與應用領域。 控制網絡是指用于完成自動化任務的網絡系統，它的網絡節點除了普通計算機、工作站之外，更大量的是具有計算與通信能力的測控儀表。這些自控設備分布在工廠、建筑物和家庭中，用于生產和生活的各方面。 數據網絡是已在辦公和通信等領域廣為采用的計算機網絡，通過它人們可以直接獲取信息。特點是：數據通信量較大，需要經常傳送文檔、報表、圖形以及信息量更大的音頻、視頻等多媒體數據。數據網絡從最初的局域網(LAN)、局域網與局域網互連而逐步發展為Internet，將局域網與Internet結合為Intranet，使數據網絡的發展和應用進入到一個嶄新的階段。Intranet既保留了Internet的開放性，又具有企業網抵抗外部信息侵襲的安全性和可靠性。 現場總線系統采用可進行簡單連接的雙絞線等作為傳輸介質，把具有數字計算和數字通信能力的多個測量控制儀表連接成的網絡系統，按公開、規范的通信協議，在位于現場的多個微機化測量控制設備之間、現場儀表與遠程監控計算機之間，實現數據傳輸與信息交換，形成自動控制系統，實現基本控制、補償計算、參數修改、報警、顯示、監控、優化及控管一體化的綜合自動化功能。簡而言之，它以單個的分散的測量控制設備作為網絡節點，以現場總線為紐帶，把它們連接成可以相互溝通信息、共同完成自控任務的網絡系統與控制系統。 控制網絡與數據網絡特點之分： 集散控制系統(DCS)和現場總線系統都屬于控制網絡。DCS大多為模擬數字混合系統，并未形成從測控設備到操作控制計算機的完整網絡。其主機部分的計算機網絡由于封閉的通信協議，給用戶的系統集成與應用帶來諸多不便，其技術發展受到較大束縛。 現場總線之所以成為控制網絡的發展趨勢，其原因之一是它改變了傳統控制系統的結構，形成了新型的網絡集成式全分布控制系統。這是繼基地式儀表控制系統、電動單元組合式模擬儀表控制系統、集中式數字控制系統、集散控制系統后的新一代控制系統。現場總線采用全數字式通信，具有開放式、全分布、可互操作性(Interoperability)等特點，形成了從測控設備到操作控制計算機的全數字通信網絡，具備了與數字網絡連接溝通的條件，滿足了控制網絡的要求。 現場總線系統除了采用開放的通信協議之外，它簡化了DCS所采用的多級分層的網絡結構，且便于與Internet 、Intranet連接與融合。 現場總線技術使自控設備具有數字計算和數字通信能力。這一方面提高了信號的測量、控制和傳輸精度，同時為豐富控制信息的內容，實現其遠程傳送創造了條件。在現場總線環境下，借助設備的計算、通信能力，在現場就可進行許多復雜計算，形成真正分散在現場的完整的控制系統，提高了控制系統運行的可靠性。還可借助現場總線網段以及與之有通信連接的其他網段，實現遠程自動控制。 現場總線控制系統(FCS)把控制算法集成在智能儀表中。在FCS中，無論是計算機工作站還是現場智能儀表，都被看成是系統中的節點，不同的節點執行不同的功能。FCS的控制功能*分散到現場的智能儀表中，智能儀表可以在生產現場執行對生產過程的控制。因此，一方面即使計算機發生故障，控制系統也不會“癱瘓"；另一方面，工作站和智能儀表之間通過控制網絡進行數字化通信，除了能夠完成組態與管理功能外，還可以在必要的時候對生產過程按復雜的高等控制計算結果進行控制。 控制網絡與數據網絡結合的應用：遠程監控系統 遠程監控是指本地計算機通過網絡系統(主要是Internet)，實現對遠端生產過程的監視和控制。能夠實現遠程監控的計算機軟硬件系統稱為遠程監控系統。 現場總線系統接入Internet，在一定條件下，便可通過Internet監視并控制這些生產系統和現場設備的運行狀況及各種參數，即不必親臨現場，就可通過網絡實現對遠程被控對象的監視控制，以節省大量的交通費用和人力。 要實現遠程監控系統，第一，要有一個能夠穩定運行現場總線的控制系統。遠程監控的操作對象就是該現場總線系統。第二，要有一個能夠通過Internet進行遠程訪問的數據通信系統。遠程信息只有被本地訪問到，才有可能在本地實現對遠程現場總線系統的監視和控制。第三，要有遠程監控系統在控制系統的各個組成部分之間建立的虛擬通信關系， 通過Internet接通遠程異地的控制網絡，并利用公用數據網絡中豐富的軟硬件資源，通過Internet來監視和控制生產現場。 五、控制網絡與信息網絡 控制網絡與信息網絡集成將為實現企業信息化與綜合自動化開路。 1、控制網絡是控制系統的發展方向 開放系統應具備以下特征：標準化、可移植性、可伸縮性和可操作性。在計算機網絡技術的推動下，控制系統要滿足開放系統的要求，必然走網絡化的發展道路，因而控制網絡應運而生。控制網絡一般指以對象控制為特征的計算機網絡，簡稱為Infranet(Infrastructure Network s)。 控制網絡的技術要求與特點是： 2、Intranet是信息網絡的主流 (1) Intranet為企業開辟一個全新的電子商務模式。 Intranet極大地降低了企業內部信息發布和信息傳播的成本。 Intranet完善了企業與客戶的交流方式，企業可通過Intranet調節和優化其內部的各種資源，重新定義銷售渠道，定義企業與客戶的交流方式，為客戶提供內容豐富的企業信息，接受客戶的訂單，獲取客戶的詳細資料，聽取客戶的反饋信息，既可減少產品銷售和售后服務的成本，也可提高銷售額和產品售后服務的質量。 Intranet低廉的訪問價格使企業可在全球范圍內低成本地獲取各種信息、資源以及專家的建議等。
(2) 從信息的利用來看，企業已不滿足于基于局域網的內部信息管理系統、辦公自動化系統的信息服務。面向經濟市場的企業渴望能方便、生動地發布企業各種動態信息，同時，管理人員、市場營銷人員、技術人員和客戶無論在企業內部、家里還是走到世界各地，都希望與企業內部信息網交流信息。總之，企業內部網必然要從封閉的信息孤島走向開放的信息世界。 (3) 從單一的軟件開發人員“造車"、用戶“開車"，到軟件開發人員和用戶共同“造車"、“開車"。Intranet為用戶參與信息系統建設創造了良好的條件。用戶不僅能利用系統信息，而且能加入新的有用信息。 (4) Intranet的全動態交互式雙向信息傳送能力為將人機交互系統、監控信息、生產調度信息、管理信息組成管理一體化信息系統創造了有利的條件。 3、網絡集成為企業綜合自動化創造條件 控制網絡與信息網絡的集成將為企業綜合自動化CIPA(Computer Integrated Plant Automation)與企業信息化創造有利的條件。 (1) 實現控制網絡與信息網絡的信息集成，建立綜合實時信息庫，為企業優化控制、生產調度、計劃決策提供依據，創造良機。 (2) 建立分布式數據庫管理功能，保證數據的一致性、完整性和互操作性。 (3) 將現場控制信息、生產情況實時與Intranet通信，有關人員可在任何地方通過標準化的、友好的、統一的圖形界面了解企業的生產情況。 (4) 能夠實現對控制網絡工作狀態的遠程監控，優化調度，也能實現控制網絡的遠程診斷等。 (5) 可進行控制網絡的遠程軟件維護與下載新版本軟件。 4、網絡集成技術 控制網絡與信息網絡的集成主要是實現網絡間信息交換與信息共享。 （1）網絡互連與擴展技術 網絡互連既是不同結構、不同操作系統異構網互連的需要，也是擴展網絡地域、規模、功能的需要。網絡互連與擴展需要一個中繼系統，根據所在不同網絡的層次，有4種中繼系統。網絡層以上中繼系統即網關(Gateway)，網絡層中繼系統即路由器(Router)，數據鏈路層中繼系統即網橋(Bridge)，物理層中繼系統即中繼器(Repeater)。一般來說，高層的中繼系統要比低層中繼系統復雜，網關連接兩個不同的異構網，不但要連接網絡間數據傳送的通道，而且還需要進行協議轉換，是最復雜的一種中繼設備。 網絡互連要解決物理互連和邏輯互連(即互連軟件)兩個問題。網關和路由器是網絡間互連的兩種主要部件，它們的作用是： 由于控制網絡的內在特點，控制網絡與信息網絡互連的網關/路由器與一般信息網絡間互連的網關/路由器有所不同。對控制網絡與信息網絡間互連網關/路由器的要求是： 容易實現IP地址編址，從而使控制網絡容易成為Intranet上帶有自己IP地址的接入網。 能方便地實現控制網絡與信息網絡異構網之間數據格式的轉換。 要求控制網絡接入的網關/路由器體積更小，使用更方便，工作更可靠，價格更便宜。
目前，市場上出現的一些網關/路由器產品正在朝這一目標努力。不同的控制網絡廠商已開發出不同的網關路由器產品。如：美國Echeron公司的Lonworks Network控制網絡、World FIP Network、德國BOSCH公司的控制局域網CAN等。 （2）動態數據交換技術 動態數據交換(DDE)技術在控制網絡與信息網絡集成中應用較為廣泛，其原因，一是這種方法實時性較好，另一是作為連接控制網絡與信息網絡的通信處理機其實現比較方便。 動態數據交換是一種Windows系統中進程之間的通信機制，建立在Windows內部的消息處理機制之上，其實質是各應用程序間通過共享內存來交換信息。它總是在Windows DDE 客戶應用程序與DDE服務器應用程序之間進行。其過程是：首先，DDE客戶應用程序向DDE服務器應用程序發出請求，DDE服務器應用程序響應請求，雙方建立連接，開始對話。然后，D DE服務器應用可以和DDE客戶應用進行實時數據交換，DDE客戶應用可以訪問DDE服務器應用的數據庫。 基于DDE方法實現Infranet與Intranet集成的關鍵是： 中間系統的通信處理機起溝通Infranet與Intranet的橋梁作用。通信處理機一方面是信息網絡的一個工作站，同時又是控制網絡中的上位機。在通信處理機上運行兩個應用程序，一個是實時通信程序，實現實時信息的接收、檢錯、信息格式轉換等功能，為信息網絡數據庫提供實時數據信息。另一個是數據庫訪問應用程序接口，它接收DDE服務器送來的實時數據并寫到數據庫服務器中，供信息網絡實現信息處理、統計、分析、管理等功能。 控制網絡與信息網絡平臺必須支持Windows的DDE功能。 為了通過內存實現動態數據交換，要求控制網絡與信息網絡必須支持Windows的DDE功能，這一點在選擇控制網絡與信息網絡的工作平臺及操作系統、編程語言時必須給予考慮。不過這個要求比較容易實現，許多操作系統和編程語言均支持Windows的DDE功能。
DDE方法的不足之處是：受到地理位置的限制；必須根據不同要求進行應用程序編程。 （3）ODBC調用技術 數據庫與數據庫管理是信息網絡的核心。控制網絡中的一個工作站、一臺設備或一個用戶查詢、瀏覽、增刪、訪問數據庫，實現信息共享，意味著控制網絡與信息網絡的集成。 訪問數據常用兩種方式：固有調用和ODBC調用。 ODBC調用的顯著優點是用它生成的程序與數據庫無關。 控制網絡與信息網絡集成必然走開放互連和產品化道路，控制系統網絡化與信息網絡標準化為集成創造了十分有利的條件。各種網關、路由器、收發器產品的出現為實現集成提供了良好的技術支持和物質基礎。 六、現場總線及其作用和地位 現場總線(Fieldbus)這一名詞產生于80年代初期，但應該說，自70年代中期分散型控制系統(DCS)誕生后，現場總線的概念就開始出現了。在DCS中，監控站與分散在(或靠近) 現場的各控制站之間的高速數據公路可看作是現場總線；在一些計算機控制系統產品中， 計算機與分布在現場的遠程I/O之間的串行數字通信總線也可看作是現場總線。但這些總線都還是建立在計算機通信協議的基礎上，既無法延伸到現場智能儀表，也滿足不了自控系統對數字通信的特殊要求，而且都是非開放性企業專有的。 80年代以來，陸續出現了不少開放的現場總線協議標準，有一些在國際上已得到一定程度的推廣應用，個別的還成為某個自動化領域內較*的標準，如LonWorks在建筑自動化系統中的應用。但至今為止，在自動化領域中，現場總線的應用還主要是在近20年來發展起來的PLC控制系統(離散控制為主的系統)中得到推廣并獲得成功。而在最早需求現場總線、其系統構成和控制要求最復雜的過程(流程)控制系統中，現場總線的應用卻還處于試點和起步階段。 現場總線及其產生的必然性 現場總線是流程工業里用于現場儀表和控制室系統之間的一種全數字化、雙向、多站的通信系統。因為現場總線與現場儀表連接，因此，它處于企業綜合自動化系統的最底層，是企業信息系統向下(向現場)的延伸，使變送器、傳感器、執行機構、控制裝置等工廠底層設備，通過它相互間或與監控設備間進行雙向多參數全數字通信。 現場總線是過程控制技術、自動化儀表工業技術和計算機網絡技術這三大領域技術發展至今走向結合的必然產物。 現場總線控制系統(FCS)的優點 消除了4～20mA信號傳輸的瓶頸現象。 現場總線替代了現場儀表到控制室的一對一布線：減少了連線、I/O卡件和隔離器數量，從而預計可減少至少66%以上的電纜配線、安裝、調試、維修費用。 提高了檢測精度和魯棒性。 增強了控制系統的可靠性與自治性：由于智能現場儀表具有很強的運算處理功能，在有了現場總線這一通信手段后，就可在現場裝置內實現一般的控制策略，實現就地控制。 為用戶提供更多的功能：用戶可在控制室定期標定傳感器，在故障情況下對其進行診斷，他們可以“看"到主控系統及所有掛接的裝置及其相互作用等。這樣，就大大方便了對系統和現場裝置的標定和在線診斷。 用戶擁有產品選擇權：采用統一標準現場總線后，產品匹配性解決了，用戶可選擇不同廠家產品，優化組合，構成自己系統。 產生*的新型現場儀表，賦于現場儀表許多新的*功能：如多變量變送器、多變量氣動執行器。 調試維護方便，使用壽命長。
現場總線促使FCS的誕生 現場總線控制系統(FCS)的最大影響主要來自數字多站雙向通信取代一對一模擬通信和控制功能的下載。在當前的DCS產品或單、多回路調節器構成的控制系統中，控制任務是在控制室設備中完成的，而現場總線的誕生使控制功能由現場儀表來承擔，這意味著控制系統體系結構的一次大變革。最早的就地控制系統是由基地式儀表完成的，經過幾十年的發展，現在控制功能又回到了現場，但卻是以一個功能極為強大的開放控制系統FCS的面貌出現的。DCS完成的控制功能下載后，它將只完成目前由上位計算機完成的優化、專家系統統計過程等*控制策略運算以及數據采集、存儲等功能，同時，DCS控制站中原有的龐大的I/O插件系統也將被極少量現場總線通信卡取代，也就是說，采用當前結構模式的DCS產品將會“消失"，而演化成一種新的控制系統體系結構FCS。在FCS系統構成中，除現場儀表外，軟件所占的比重將大大增加，系統將具有更靈活的組合性和更高的開放性，系統還將提供對現場儀表工作狀況的監視與維護功能。 隨著FCS的出現，企業綜合自動化系統終于可以實現從最高決策層到最底設備層的綜合管理與控制，形成一個完整的系統。 現場總線出現的意義可概括為： 在以PLC為基礎的離散控制系統中，現場總線一般僅延伸到現場I/O裝置，而無需直接連接以開關(數字)信號為主的現場傳感或執行器件。但在過程控制系統中，由于連接的對象為現場智能儀表，并且在一個系統中的現場儀表往往由不止一家生產制造商提供，因此，對現場總線標準的統一及不同廠商的產品間可互操作的能力，提出了較嚴格的要求。這也就是為何現場總線在此領域的應用遠落后于離散控制系統的原因。目前，現場總線尚沒有國際標準，但隨著通信技術的發展，隨著過程控制系統中現場總線應用的開展，總會形成統一的總線標準，只是還需要一定的時間罷了。
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