现场总线（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，已经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。现场总线设备的工作环境处于过程设备的底层，作为工厂设备级基础通讯网络，要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点 。

现场总线是一种工业数据总线，是自动化领域中底层数据通信网络。简单说现场总线以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输，是连接智能现场设备等的通信系统。

一般把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS——现场总线控制系统

现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统，一方面，突破了DCS系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。可以说，开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。

一、通信的基本模型

通信就是将信息从一个点传送到另一个点，比如说电话、广播和电视。工业通信系统也是如此，也需要发送器、接收器以及和通信链路。链路类型包括双绞线、同轴电缆、光纤、无线和微波。发送端解调器调制数据，接收端调制解调器解调信号以再现原始数据，而其中的通信规则称为协议。

二、现场总线通信使用的是什么信号

总线的基本作用就是用来传输信号，为了各子系统的信息能有效及时的被传送，为了不至于彼此间的信号相互干扰和避免物理空间上过于拥挤，其最好的办法就是采用多路复用技术，也就是说总线传输的基本原理就是多路复用技术。

评价总线的主要技术指标是总线的带宽(即传输速率)、数据位的宽度(位宽)、工作频率和传输数据的可靠性、稳定性等。

按照现场技术使用比较多的分为485总线，这是最早的现场总线技术之一，采用半双工工作方式，支持多点数据通信。

三、现场总线通信的编码和解码

编码和解码是通信系统中不可或缺的一部分，它们的作用是将信息从一种形式转换成另一种形式，以便在发送和接收端之间传输。编码是将信息从原始形式转换成可以在通信系统中传输的形式，而解码则是将信息从传输形式转换回原始形式。编码和解码的作用是使信息在发送和接收端之间传输更加有效，它们可以减少信息传输的时间，提高信息传输的效率，并且可以防止信息在传输过程中的损坏。此外，编码和解码还可以提高信息的安全性，防止信息被第三方窃取。因此，编码和解码在通信系统中起着至关重要的作用，它们可以提高信息传输的效率，提高信息的安全性，并且可以防止信息在传输过程中的损坏。

数据码在现场总线中起着重要的作用，它能够将原始的模拟信号或数字信号转换成特定的编码格式，然后通过总线传输到控制器或计算机进行处理。数据码通常是由几个二进制数字组成的数字代码，可以用来表示不同的数据类型、设备状态、指令等信息。不同的现场总线可能采用不同的数据码格式，如Profibus、Modbus、CAN等。

在现场总线中，数据码可以用来实现多种功能，例如传输控制命令、传输测量数据、传输故障报警等。数据码的选择和使用需要根据具体的应用场景和设备要求来进行调整和优化。

曼彻斯特编码、编码、码元的概念

电缆和连接器的引脚分配。引脚分配取决于电缆的类型以及所使用的网络架构。电信号的格式。用于信号0和1的编码，值或模拟中的特定值传输取决于所使用的网络架构。大多数现场总线使用曼彻斯特编码通信。

将时钟同步信号就隐藏在数据波形中，每个码元包含一个跳变，低到高或者高到低表示一个码元。先理解码元、比特、波特率、比特率，码元就相当于单词，而比特就是字母，单位时间内的传输的码元就是波特率，而单位时间传输的比特就是比特率。单词可以由一个字母组成，也可以由几个字母组成，也就是说码元数是比特数的倍数，这时波特率也就是比特率的倍数关系。我们都有背单词的经历，比如说我们每天都要记住10个单词，假设每个单词都是4个字母组成，那么波特率就是每天记住的单词数，而比特率就是每天记住所有单词的字母数目。