1 现场总线
现场总线是指安装在制造或过程域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线，是自动化领域中底层数据通信网络。现场总线就是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和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统[1]。
现场总线以测量控制设备作为网络节点，以双绞线等传输介质为纽带，把位于生产现场、具备了数字计算和数字通信能力的测量控制设备连接成网络系统，按公开、规范的通信协议，在多个测量控制设备之间、以及现场设备与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成适应各种应用需要的自动控制系统。
1984年美国Inter公司提出一种计算机分布式控制系统——位总线（BITBUS）。上个世纪80年代中期，美国Rosemount公司开发了一种可寻址的远程传感器（HART）通信协议。HART协议已是现场总线的雏形。1985年由Honeywell和Bailey等大公司发起，成立了World FIP制定了FIP的协议。1987年，以Siemens、Rosemount、横河等几家著名公司为首也成立了一个专门委员会互操作系统协议（ISP）并制定了PROFIBUS协议。后来美国仪器仪表学会也制定了现场总线标准IEC/ISA SP50[2]。
据统计，目前约有40多种现场总线，由于没有一个统一的标准可以遵循，各种产品之间无法直接互操作。采用标准化的现场总线将允许不同供应商的设备都可能与现场总线相连[3]。
早期的总线技术大多是专有通信技术，自成系统，不具备开放性。技术的发展与用户需求促进了开放总线诞生。工业数据通信系统早期最典型的开放产品范例就是CAN总线芯片。它有公开统一的技术规范。许多芯片制造商，如Motorola、Intel、Philips、Hitachi都在生产。CAN的开放性确实对CAN技术的发展与推广应用起到了积极的促进作用。
2 通信网络系统
通信的目的是传输信息，信息具有不同形式，如文字、语音、数据、图片、视频等。大量的节点分布在广阔的地理空间，这些节点之间个这种通信关系构成一个复杂的通信网络。而通信系统就是用以完成信息传输过程的技术系统的总称[4]。
2.1 网络拓扑结构
在通信网络中，拓扑结构是指构成通信网络的节点之间得互联方式。通信网络的连接千变万化，给用户的通信需要带来了方便。一般来说，千变万化的通信网络连接都是由几种基本的形式构成的。
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