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一、现场总线的主要特点 1.系统的开放性 传统的控制系统是个自我封闭的系统，一般只能通过工作站的串口或并口对外通信。在现场总线技术中，用户可按自己的需要和对象，将来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。 2.可操作性与可靠性 现场总线在选用相同的通信协议情况下，只要选择合适的总线网卡、插口与适配器即可实现互连设备间、系统间的信息传输与沟通，大大减少接线与查线的工作量，有效提高控制的可靠性。 3.现场设备的智能化与功能自治性 传统数控机床的信号传递是模拟信号的单向传递，信号在传递过程中产生的误差较大，系统难以迅速判断故障而带故障运行。而现场总线中采用双向数字通信，将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，可随时诊断设备的运行状态。 4.对现场环境的适应性 现场总线是作为适应现场环境工作而设计的，可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线及电力线等，其具有较强的抗干扰能力，能采用两线制实现送电与通信，并可满足安全及防爆要求等。 二、现场总线使系统更灵活 总之，在数控机床中，各种控制器、执行器以及传感器之间通过现场总线连接，线缆少、易敷设、实现成本低，而且系统设计更加灵活，信号传输可靠性高且抗干扰能力强。数控机床基于现场总线的控制系统将逐渐取代原有控制系统，复杂的线束将被现场总线所代替。据资料介绍，目前国内已经成功开发出应用于高档数控机床的总线式数控系统，具备支持32轴6通道、768IN/512OUT开关量控制，且支持用户二次开发。 现场总线（Fieldbus）是工业设备自动化控制的一种底层计算机局域网络。它是依靠具有检测、控制、通信能力的微处理芯片，将仪表（设备）在现场实现数字化，彻底分散控制，并以这些现场分散的丈量控制设备的单个点作为网络节点，将这些点以总线形式连接起来，形成一个现场总线控制系统（FCS）。 现场总线控制系统原理与PLC、DCS、SCADA等系统类似，只是它的控制基础在现场智能仪表，仪表信号就地完成模拟到数字量的转换功能，而且本地控制也可在仪表内部完成，上位机同样进行数据处理、计算、优化控制及逻辑控制报警、监视、显示、报表等控制功能。 现场总线的特点在通信部分，把基本通信控制功能下放到现场具有智能的芯片或功能匡逍，使控制功能彻底分散，直接面对对象，把同时具有控制、丈量与通信功能的功能块，作为网络节点，互连成底层总线网。如LONWORKS的通信协议控制与OSI相同为七层，但全部固化在一个神经芯元片中，不需要经网络传输，同样可加快实时响应能力，同时应用程序定义一个特殊对象；网络变量存在于神经元芯片中，将不同节点、同类型的网络变量连接起来进行自控，大大简化了惊发和安装分布系统过程。由于控制功能彻底分散，所以风险也大大分散。 这种彻底开放的现场设备网络试图用数字通信代替4-20mA的连接标准，现场总线下连接的检测控制装置对于工艺设备具有控制、报警等多种功能，通过两根网络线把来自不同厂家的数量庞大的传感器、执行器、回路调节器和其他仪表连接起来，实现数据交互，极大地简化了集中式控制系统的走线，降低了系统造价，提高了工程进度和系统的可靠性。由于现场总线是一种愈加分散的控制结构，连接在现场总线上的多个厂家的产品具有互操作性，将导致控制系统的结构发生重大变革。 FCS的目的是将原来封闭、专用的系统变成开放、标准的系统，使得不同制造商的产品可以互连和具有互操作性，对于同一类型协议的不同制造商产品可以混合组态与调用为一个开放系统，使它具有互操作性。如果现场总线的标准可以统一，这个目的就完全可以达到。但是，自从20世纪80年代中期现场总线诞生到现在，已有十多年的历史。当今不少国家的自动化公司投入了巨大的人力、物力、财力全方位地进行技术研究和应用研究，形成了40余种各具特色的现场总线，其中，FF、Profibus为首的几个主流品种技术为了使自己的技术与产品占领整个世界的市场，围绕着现场总线的国际标准展开了一场技术、经济与政治上的互不相让的激烈斗争。在这场斗争中，现场总线的国际标准先后经过9次投票表决，都是功亏一篑而未能通过。最后通过协商、妥协，IECTC65(负责工业丈量和控制的第65标准化技术委员会)于1999年底通过了8种类型的现场总线作为IEC国际标准。 Can网络即控制器局域网CAN——Controller Area Network）属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络，其总线规范已被ISO国际标准化组织制定为国际标准，并被公认为是最有前途的现场总线之一。CAN总线的应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络，广泛应用于控制系统中的各检测和执行机构之间的数据通信。由于其设计成本低，通讯可靠，在电力系统中得到了广泛应用，尤其是在早期的变电站综合自动化系统建设中起了很大作用汽车