现场总线是应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点通信的系统也称为开放式．全数字化．多点通信的底层控制网络。
①现场总线的定义：
现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种“全数字化，双向．多变量，多点多站的通信系统”其本质含义表现在以下六个方面：现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散功能模块和开放式互连网络
②现场总线的优点：
实现了全数字化通信，不同厂家产品互操作；实现了真正的分布式控制（分散式控制）：可以传送多个过程变量的同时可将仪表标识符和简单诊断信息一并传送，可以产生最先进的现场仪表，多变量变送器；提高了测试精度；增强了系统的自治性。
嵌入式系统与ARM技术在水工业中广泛应用，其中现场总线作为一种关键的通信技术，对提高水处理系统的效率和智能化水平起到了重要作用。现场总线是连接生产现场的微机化测量控制设备与控制室之间的通信系统，具备开放性、全数字化、多点通信等特性，被誉为底层控制网络。
现场总线的定义包含以下几个核心概念：
1. **现场通信网络**：现场总线构建了现场设备间的数据交互通道，允许设备间的实时通信。
2. **现场设备互连**：它能够连接各种不同的现场设备，如传感器、执行器和控制器，实现设备间的互联互通。
3. **互操作性**：现场总线遵循统一的通信协议，使得不同厂商的产品可以无缝配合，降低了系统的兼容性问题。
4. **分散功能模块**：这种分布式架构使得控制功能不再集中于单一中心，而是分散到各个设备上，增强了系统的灵活性和可靠性。
5. **开放式互连网络**：现场总线允许新的设备轻松接入，支持系统的扩展和升级。
现场总线的实施带来了显著的优势：
1. **全数字化通信**：相较于传统的模拟信号，数字通信提高了数据的准确性和抗干扰能力。
2. **互操作性**：不同品牌和型号的设备可以通过统一的通信协议协同工作，降低了系统的集成难度。
3. **分布式控制**：现场总线实现了真正的分布式控制，每个节点都可以独立处理和传输信息，提高了系统的响应速度。
4. **多变量传输**：不仅可以传递过程变量，还可以携带设备标识和诊断信息，有助于故障排查和维护。
5. **提高测试精度**：由于数字信号的精确性，现场总线可以提升测量和控制的精度。
6. **增强系统自治性**：每个设备具有一定的自主处理能力，减少了对中央控制系统的依赖，提高了系统的稳定性和可靠性。
在水工业中，几种有影响力的现场总线技术包括：
1. **LonWorks**：LonWorks（Local Operating Network）是Echelon公司开发的一种广泛应用的现场总线，基于ISO/OSI七层通信模型，采用面向对象设计，简化了网络通信设计，常用于智能建筑和自动化系统。
2. **CAN**（Controller Area Network）：由BOSCH公司开发，主要用于汽车内部通信，但在国内的三表系统和楼宇自控系统中也有应用，因其高效可靠而受到青睐。
3. **PROFIBUS**：作为德国和欧洲的标准，PROFIBUS提供了高速数据传输的DP型，适用于自动化领域的分散外设通信，其广泛应用于制造业和水处理等领域。
现场总线技术在水工业的应用显著提升了自动化水平，优化了数据采集和设备控制，降低了运营成本，并为实现智能水管理提供了关键技术支持。随着技术的不断进步，未来现场总线将在水处理系统中发挥更大的作用。
