現場總線網絡已經使用了十多年了，在全球的工業(yè)自動化應用中展現了它的價值。大多數的情況下，過程工廠中的現場總線網絡用于連接現場設備和上位計算機系統(tǒng)。

這里討論的現場設備通常是儀表、分析儀和調節(jié)控制閥。最常用的儀表類型是溫度、壓力、流量和液位變送器－雖然一個典型的過程工廠也包含很多其他類型的過程變量變送器。

常用的分析儀類型是測量參數的化學成分，比如濕度、二氧化碳、甲烷和其他氣體和液體。調節(jié)控制閥提供了連續(xù)的液體和氣體的流量控制。

連接現場設備的上位計算機系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、企業(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)和資產管理系統(tǒng)。這里討論的控制系統(tǒng)通常是基本過程或者調節(jié)控制系統(tǒng)。其他連接現場總線設備的控制系統(tǒng)包括先進過程系統(tǒng)和安全系統(tǒng)。

現場設備通過具有高速數據通信的現場總線連接上位計算機系統(tǒng)的好處包括：

●聯(lián)網設備的配置和健康管理，節(jié)省了成本；

●聯(lián)網設備的電子文檔，節(jié)省了成本；

●預先維護，提高了運行時間；

●預先維護，提高了性能；

●預先維護，降低了維護成本。

幾乎在所有的場合，現場總線都取代了設備的硬接線，如：從現場儀表到控制系統(tǒng)的4-20mA連線。這個4-20mA信號用于把測量的過程變量傳送到過程控制系統(tǒng)。

相反，現場總線提供了一種高速雙向數據鏈路，在現場設備和控制系統(tǒng)之間可以傳送數量廣泛的信息。最重要的信息是儀表健康方面的相關數據，在需要預先維護的場合，它們可用于上位計算機系統(tǒng)進行校準安排。

校準安排僅在需要替換周期性維護的場合，可以節(jié)省維護費用，因為現場設備在它的工作參數之內是不需要校準的。當需要時，校準可以改進性能，因為在關鍵的現場設備需要經常進行校準，減少可能超限的漂移。

預先維護可能是現場總線系統(tǒng)帶來的最重要的收益了。使用現場總線提供的數據，工廠可以在問題發(fā)生之前預先發(fā)現它們。這樣維護工作可以事先安排，而不是等問題發(fā)生了再反應，節(jié)省了費用，改進了安全。

但預先維護的主要收益是避免宕機。如果一個現場設備出現失效，通常進行維修和替換設備時要使整個流程停下來。

現場總線是一種對許多數字工業(yè)網絡的統(tǒng)稱，包括但不限制，如：基金會現場總線（FoundationFieldbus），哈特（HART），EtherNet/IP，ModbusTCP和Profibus。很多現場總線網絡，包括上面提到的，因為各種原因，正在轉移到基于以太網的協(xié)議。

為什么要使用以太網？

現場總線的收益在多年多種的過程應用中，已經很好地歸檔，大多數已經安裝的現場總線使用的都是專有協(xié)議，這和基于以太網的協(xié)議正相反。而基于以太網的現場總線可以提供更好的性能，造價也更低，并且安裝簡單，維護容易。

當在商業(yè)領域中提及以太網這個術語時，它通常是指使用TCP/IP協(xié)議的以太網網絡。在工業(yè)領域，術語以太網只是特指底層的硬件，而不包括協(xié)議，協(xié)議可以由用戶按自己喜好選擇使用。壞消息是有很多相互競爭的工業(yè)以太網協(xié)議。好消息是所有協(xié)議都可以運行在同一個以太網硬件上，而且還是同時的。

一個很好的性價比也許是轉換到以太網的主要因素。就在幾年以前，一個領先的現場總線網絡組織還在吹噓一個事實：使用他們專有協(xié)議的現場總線設備，在10年的時間里銷售了1百萬。這個數量比起其他的競爭對手可能印象深刻，但比起全球范圍內以太網設備的安裝數量，微不足道。

作為用于計算機連接的領先協(xié)議，全世界的以太網安裝節(jié)點有幾十億，大多數是商業(yè)應用。巨大的數量產生了規(guī)模經濟效應，使得以太網硬件的價格不斷地下降，性能不斷提升。因為以太網是全世界標準，供應商通過性價比競爭，所以有著極大動力推動更好的產品應運而生。

現場總線組織采用了商用以太網規(guī)模經濟的優(yōu)勢，推出了高速度低價位的網絡。高速度實現了監(jiān)視應用的快速更新。根據控制過程的特性，高速可以實現實時控制。.

因為以太網的廣泛使用，安裝和維護是非常容易的。有幾個原因，第一，對比起專有網絡，很容易找到熟悉以太網的技術人員。第二，用于安裝和診斷的硬件和軟件工具非常的多，而且便宜。最后，有可能依靠公司和工廠的IT人員支持和維護，因為IT人員了解以太網。經過融合他們的工業(yè)和辦公室網絡，最終用戶只有不多的網絡需要維護，當集成技術和通信時，得到的是更多的收益。

以太網提供了比現場總線更多的好處，很多用戶在不同應用中獲益。特別是，以太網連接性使現場總線可以連接到可編程自動化控制器（PAC）層。

直接的是最佳的

當從一個城市飛到另一個城市，直飛航線總是比需要換乘的航班要好。同樣的道理也適用于現場總線連接到上層的上位計算機系統(tǒng)，直接從現場總線設備連接到一個ERP或者資產管理系統(tǒng)比通過中間的控制系統(tǒng)轉接更好。

在典型的過程工廠，多數現場總線設備不直接與實時控制相連，而是主要用于監(jiān)視。一些設施有高達70%的現場設備與控制功能沒有任何關系。所以，每個現場設備必須連接到控制系統(tǒng)的假設這是不正確的，也沒有發(fā)揮它們的應有價值。

比如，環(huán)境應用諸如EPA（美國環(huán)保署）的監(jiān)視和報告需要多種現場設備，而它們不需要連接到控制系統(tǒng)。ERP應用諸如存儲管理需要現場設備的輸入，但不需要毫秒級的更新速度，或者控制系統(tǒng)需要的確定性。