八十年代种类繁多的DCS、PLC以及其它各类控制系统的出现，使自动化的可靠性和实时性、可操作性和可维护性都得到极大的改善，成为控制系统的主流产品。但由于各个厂家的产品都属于专用的系统，有各自的总线和通信标准及系列产品，编程软件和运行支持软件开放性较差，致使用户长期非情愿地依赖某一厂家的产品，这严重损害了用户利益，也与自动化系统的功能集成化、风险分散化、通讯开放化的发展方向格格不入。为此，各界人士进行了不懈的努力，从不同的途径进行了多方面的探索。现场总线系统、PCBASED控制系统和嵌入式PC控制系统就是其中的佼佼者。这一讲先将现场总线系统的进展情况向大家介绍一下。
现场总线（FIELDBUS）是工业（建筑）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测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块中，使控制功能彻底分散，直接面对对象，把同时具有控制、测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，大大简化了开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更加分散的控制结构，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(负责工业测量和控制的第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IEC61158国际标准。这8种类型分别为：
类型1 IEC技术报告(即FF的H1)
类型2 Control Net(美国Rockwell公司支持)
类型3 Profibus(德国西门子公司支持)
类型4 P Net(丹麦Process Data公司支持)
类型5 FF HSE(FisherRosemount公司支持)
类型6 Swift Net(美国波音公司支持)
类型7 WorldFIP(法国Alstom公司支持)
类型8 Interbus(德国Phoenix Contact公司支持)
再加上IECTC17B通过的3种现场总线国际标准，它们分别为SDS (Smart Distributed System)，ASI(Actuator Sensor Interface)与Device Net。此外，ISO还有一个ISO11898的CAN(Control Area Network)。所以一共有12种之多。而这还是2004年的情况，最近又有新的标准通过，使现场总线标准达到了18种之多。
除了有18种国际标准外，还有欧洲标准，而世界上其他国家还各有其国家标准，如英国的ERA，挪威的FINT等等，一些国外的大公司还推出自己的标准，如日本三菱的CCLINK，施奈德公司的Modbus等。对用户来讲，面对如此之多的标准，在选用之时，不免感到困惑，难以选择。因此，标准不一严重制约了现场总线控制系统的发展。
关于互操作性
现场总线的主要特点之一是可互操作性，但现有的12种现场总线国际标准中，异种现场总线之间是不能进行互操作的，虽说可以通过网关(gateway)通信或通过OPC (OLE for Process Control)协议进行互操作，但这种互操作只能在各自的主机间进行，不能在彼此的现场仪表间进行，由于缺乏控制的实时性，这种所谓互操作是没有实际意义的。另外，在一种国际标准现场总线的内部，进行互操作应该是没有问题的，许多应用实例也证明了这一点。但2001年年底，国内部分石化厂与化工厂应德国某公司的邀请访问德国，其间参观了BASF化工厂，发现该公司试用的两种国际标准的现场总线，其中有一种在其现场仪表之间却不能进行互操作，而只能局限在一家公司的5台现场仪表之间才能进行互操作。虽然这是个别现象，但也说明现场总线的互操作性还是存在一定问题的。
除了经济利益的竞争外，现场总线不能统一标准的技术根源在于，现场总线控制系统（FBCS）是基于仪表的控制系统，过分依赖仪表厂家，并且其控制功能简单，无法实现复杂、先进的控制算法，对多个输入输出点的情形缺乏好的解决方法。从系统工程的角度来看，现场总线有其特点和优越性，但作为控制系统的主体是无法胜任的（尤其是存在着复杂控制的场合），只能作为控制系统中对现场就地控制或远程I/O的一种不可缺少的补充。
近年来，除了已经应用的现场总线标准外，又有不少无线通讯协议已经进入了事实上的使用。如GPRS，CDMA，等等。而在有线的领域，以太网也获得越来越多的应用。这些，都是非工业总线向工业总线迈进的实例。我个人认为，这种趋势是不可阻挡的。尽管，现在关于工业以太网的标准制订工作正在如火如荼地进行，但最终获得应用的，仍然将是通用的商业性的标准。原因有两个，一个是商业性的民用总线的价格低廉，资源丰富，使用方便；另一个原因是，现在商业性的总线设计的可靠性越来越高，已经达到了和工业总线相同的程度。而某些不可靠性，也由于民用的带宽已经远远超过了工业应用所需要的带宽，而得到了弥补。
