现场总线系统是一种专为工业自动化设计的数字化通信网络，主要用于连接现场设备与控制系统，实现数据传输、设备控制和过程管理。以下是其核心要点：

一、基本定义

连接对象：包括传感器、执行器、PLC（可编程逻辑控制器）、变频器、阀门等智能设备。

传输方式：采用全数字串行、双向通信，通过单一总线连接多个节点。

数据传输：支持设备间及设备与上级控制系统的信息交互。

二、核心特点

全数字通信

采用数字信号传输，替代传统模拟信号（如4-20mA），提升数据精度和抗干扰能力。

双向通信

支持设备间的自由对话，实现分布式控制，避免传统系统中控制设备“独角戏”的局限性。

分布式架构

采用多节点网络结构，简化布线，降低成本，同时具备扩展性。

实时性与可靠性

具备时间确定性，满足工业过程对实时性的严格要求，且系统容错能力强。

三、典型应用

工业自动化：

连接传感器与执行器，实现过程控制。

智能仪表系统：与PLC协同工作，提升整体控制效率。

无控制柜电控系统：通过分布式I/O模块实现设备互联，减少物理布线。

四、发展现状

目前国际上存在40多种现场总线协议（如PROFINET、MODBUS、 PROFIBUS等），各有侧重（如PROFINET侧重实时性，MODBUS通用性强）。随着工业4.0的发展，现场总线正与工业物联网（IIoT）技术融合，推动自动化系统向更智能、更高效的方向发展。