世紀(jì)是信息經(jīng)濟(jì)的時(shí)代。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，市場(chǎng)進(jìn)一步形成，競(jìng)爭(zhēng)也空前加劇，產(chǎn)品技術(shù)含量更高、換代時(shí)間更短。處于市場(chǎng)之中的工業(yè)生產(chǎn)為了適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，在追求競(jìng)爭(zhēng)力的過程中逐漸形成了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)采用系統(tǒng)集成、信息集成的觀點(diǎn)組織生產(chǎn)，把市場(chǎng)、生產(chǎn)計(jì)劃、制造過程、企業(yè)管理、售后服務(wù)看作要統(tǒng)一考慮的生產(chǎn)過程，并采用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的綜合自動(dòng)化，以改善生產(chǎn)加工、管理決策等。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，必須要將企業(yè)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)控制、過程監(jiān)控、經(jīng)營管理、市場(chǎng)管理等各層次智能設(shè)備互聯(lián)成綜合自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各層次的信息匯通和數(shù)據(jù)共享，即實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的“管控一體化”。為此，企業(yè)首先必須對(duì)各種企業(yè)資源建立完善的管理網(wǎng)絡(luò)，使各方面資源充分調(diào)配、平衡和控制，限度地發(fā)揮其能力；其次，必須形成市場(chǎng)、經(jīng)營、生產(chǎn)和研發(fā)之間緊密的協(xié)作鏈，提高市場(chǎng)反應(yīng)的敏捷性和產(chǎn)品轉(zhuǎn)型的靈活性，時(shí)刻保持產(chǎn)品高質(zhì)量、多樣化和性；再次，必須實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)制造資源與其它資源管理的一體化集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)在線設(shè)備動(dòng)態(tài)管理，降低成本。
所謂現(xiàn)場(chǎng)總線，按照國際電工委員會(huì)IEC／SC65C的定義，是指安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)裝置之間、以及現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、串行和多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線。以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的全數(shù)字控制系統(tǒng)稱作現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)(FCS)。

現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生是多方面因素共同作用的結(jié)果。

現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生首先反映了儀器儀表本身發(fā)展的需要。儀器儀表的發(fā)展經(jīng)歷了全模擬式儀表、智能儀表、具有通信功能的智能儀表、現(xiàn)場(chǎng)總線儀表等幾個(gè)階段。其中，全模擬式儀表是將傳感器信號(hào)進(jìn)行調(diào)理放大后，經(jīng)過V／I電路轉(zhuǎn)換，輸出4—20mA或0～5V的模擬信號(hào)，其后隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微處理器在儀器儀表中得到了廣泛應(yīng)用，過程變量經(jīng)調(diào)理放大、A／D采樣，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)過微處理器的運(yùn)算、補(bǔ)償?shù)忍幚砗螅偻ㄟ^D／A、V／I等電路，仍然以4～20mA或0～5V的模擬信號(hào)輸出，這種智能儀表相對(duì)于全模擬儀表來講，測(cè)量得到大大提高，但信號(hào)傳輸過程仍然容易受到外界電磁干擾，傳輸和可靠性都不高。于是，人們?cè)趦x器儀表中增加了通信接口(如RS232／485等)，以數(shù)字通信的方式代替模擬信號(hào)傳輸。但由于這些通信標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了物理層上的電氣特性，而對(duì)于數(shù)據(jù)鏈路層及其以上各高層協(xié)議規(guī)范，則沒有統(tǒng)一定義，致使不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的儀器儀表由于通信協(xié)議的專有與不兼容而無法實(shí)現(xiàn)相互之間的信息互訪。為解決這個(gè)問題，必須使這些網(wǎng)絡(luò)的通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，組成開放互連系統(tǒng)，于是就產(chǎn)生了現(xiàn)場(chǎng)總線。其次，現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生也反映了企業(yè)管控一體化信息集成的要求。

因此，從20世紀(jì)80年代開始，各種現(xiàn)場(chǎng)總線相繼產(chǎn)生，其中主要的有：基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF(Founda，tionFieldbus)、控制局域網(wǎng)絡(luò)CAN(Controller Area Network)、局部操作網(wǎng)絡(luò)Lon Works(Local OperatingNetwork)、過程現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS(Process FieldBus)和HART協(xié)議(Highway Addressable RemoteTransducer)以及DeviceNet、ControlNet、P—NET等。

面對(duì)如此之多的現(xiàn)場(chǎng)總線，用戶如何選擇?為解決這個(gè)問題，國際電工委員會(huì)IEC在1984年就開始籌備制定單一現(xiàn)場(chǎng)總線國際標(biāo)準(zhǔn)。然而，由于行業(yè)與地域發(fā)展等歷史原因，加上各公司和企業(yè)集團(tuán)受自身利益的驅(qū)使，圍繞著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了一場(chǎng)大戰(zhàn)，經(jīng)過多方妥協(xié)，于1999年年底通過了包含F(xiàn)F、Profibus等八種總線在內(nèi)的IEC61158，沒有實(shí)現(xiàn)制定單一標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)。這個(gè)結(jié)局表明，在今后相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)多種現(xiàn)場(chǎng)總線將并存，控制網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成與信息集成會(huì)面臨困難的復(fù)雜局面。無論是終用戶還是制造商，普遍都在關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展新動(dòng)向，都在尋求高性能低成本的解決方案。