现场总线控制系统是信息数字化、控制分散化、开放互可操作的新一代工业自动化控制系统。它是信息技术、智能化、数字化、网络化向现场的发展。它和DCS相比结构有明显的改变，技术性能有明显的提高。本文就如何评价现场总线控制系统提出一些原则供读者讨论参考。

2000年2月4日，IEC宣布现场总线国际标准IEC61158，表决以86%赞同，12%反对的结果获得通过，使十几年无休止的争论终于有了结果。IEC61158是一个妥协的结果，它包括8个子集FF-HSE、FF-H1、Profibus、Interbus、P-net、Control-net、Worldfip、Swift-net。但从技术角度来看却有其合理性。现实的控制世界是丰富多彩的，没有一种品种的总线对任何类型工业控制的各个层次都是最好的。IEC标准中不同子集虽然存在市场交叉和竞争，但更多的是性能互补。因此虽然IEC把最终选择留给了用户，但选择并非是无所适从的。

一、总线种类的选择

基本工业控制可分为连续回路控制、开关量逻辑控制、采集监测三类。大部分实际的工控系统一般都同时包含这三种类型，只不过各类比例不同而已，总线种类选择见表1所列。

各种总线中只有FF-H1将通讯和控制功能下放到现场设备（变送器、阀门等）因此难度最大，Profibus也能将通讯延伸到现场设备，但控制还是在集中的控制器中完成，其他如Interbus、Worldfip等则仅仅将通讯延伸到“现场”控制器和“现场”I/O。这有些像开放的DCS控制总线、变送器、阀门等现场设备还是延用今天的产品。不同种类的总线各有所长，也可以被集成在同一系统中以发挥各自长处。

二、系统结构和功能分配分析

1．典型FF大系统“苗条”结构（见图1）

操作站功能和DCS没有什么区别，对此评价不再赘述。虽然网关桥路控制器乍看起来像DCS，但它仅主要作网关和桥路控制器用（和其他总线及H1与H1间），此外也可兼作顺控、批控制以及逻辑控制用，而大量基本连续控制尽可能在现场智能仪表中完成。这不仅能充分发挥现场智能仪表的潜能，也简化了对网关桥路控制器负荷的要求，降低了成本。但最主要的优点还是因为它没有介入基本回路控制，即使它发生故障也不会影响基本控制，从而提高了系统的可靠性。当然，这要求现场智能仪表有很强的计算功能。中小系统可以省去高速总线和网关桥路控制器，使用H1/ISA接口卡，系统变得只有操作站和现场仪表两层。PLC常被用于逻辑控制和常规I/O接口。对于大多数中小系统这种结构可能更可靠、实用、经济。

H1总线时序分微周期和监控周期，每个微周期又由受调度通讯和非受调度通讯时间构成。受调度通讯时间内完成本总线上所有设备内功能块执行和设备间功能块链接通讯；非受调度通讯时间内完成部分设备和上位机间信息交换（如操作、组态等），微周期因设备、功能块、链接数量不同在几百毫秒量级上不等。若干个微周期内总线上所有设备和上位机间信息交换都将扫描一次称监控周期，时间为1～2s。从时间看H1总线相当于DCS扫描周期，主要适合于热工过程控制而不适合于高速机械运动控制。

2．典型Profibus系统结构（见图2）

在这个系统中，控制基本上仍然由集中的PLC完成。当然这未必算缺点，因为逻辑控制并不要求彻底分散，所以Profibus主要用于信号传输。它速度极快，每个节点扫描时间10ms。Profibus-PA是为满足过程控制常遇到的本安防爆要求而设计的，物理层和FF-H1一样符合IEC61158-2，但其他层和Profibus-DP一样。因此现场仪表功能少，控制仍由集中的PLC控制器完成，但扫描速度快。