1 概述 現(xiàn)場(chǎng)總線是一種用于智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的開放式、數(shù)字化、雙向串行、多節(jié)點(diǎn)的通信總線。 在實(shí)際的生產(chǎn)建設(shè)中，我們將會(huì)經(jīng)常遇到將不同現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)備集成在一起或者在某一現(xiàn)場(chǎng)總線中利用其他現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的設(shè)備的問題。這就涉及到了不同的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的協(xié)議轉(zhuǎn)化。數(shù)據(jù)鍵路層的幀轉(zhuǎn)換是這些協(xié)議轉(zhuǎn)化中的一個(gè)很關(guān)鍵的問題。 在這里，我們以Profibus-DP和CAN這兩種當(dāng)今使用廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線來研究現(xiàn)場(chǎng)總線的協(xié)議幀轉(zhuǎn)化。 2 CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的傳輸層協(xié)議簡(jiǎn)介 傳輸層是CAN協(xié)議的核心。它把接收到的報(bào)文提供給對(duì)象層，以及接收來自對(duì)象層的報(bào)文。傳輸層負(fù)責(zé)位定時(shí)及同步、報(bào)文分幀、仲裁、應(yīng)答、錯(cuò)誤檢測(cè)和標(biāo)定、故障界定。 報(bào)文路由：報(bào)文的內(nèi)容由識(shí)別符命名。識(shí)別符不指出報(bào)文的目的地，但解釋數(shù)據(jù)的含義。因此，網(wǎng)絡(luò)上所有的節(jié)點(diǎn)可以通過報(bào)文濾波確定是否應(yīng)對(duì)該數(shù)據(jù)做出反應(yīng)。 報(bào)文傳輸由以下4個(gè)不同的幀類型所表示和控制： ·數(shù)據(jù)幀：數(shù)據(jù)幀攜帶數(shù)據(jù)從發(fā)送器至接收器。 ·遠(yuǎn)程幀：總線單元發(fā)出遠(yuǎn)程幀，請(qǐng)求發(fā)送具有同一識(shí)別符的數(shù)據(jù)幀。 ·錯(cuò)誤幀：任何單元檢測(cè)到一總線錯(cuò)誤就發(fā)出錯(cuò)誤幀。 ·過載幀：過載幀用以在先行的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀（或遠(yuǎn)程幀）之間提供一附加的延時(shí)。 數(shù)據(jù)幀（或遠(yuǎn)程幀）通過幀間空間與前述的各幀分開。 在這里我們以數(shù)據(jù)幀為例來分析CAN的幀結(jié)構(gòu)。 2.1 數(shù)據(jù)幀 數(shù)據(jù)幀由7個(gè)不同的位場(chǎng)組成，如圖1所示： （1）幀起始 它標(biāo)志數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的起始，由一個(gè)單獨(dú)的“顯性”位組成。 （2）仲裁域 仲裁域包括識(shí)別符（ID）和遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位（RTR）。 識(shí)別符（ID）：識(shí)別符的長(zhǎng)度為11位。這些位的發(fā)送順序是從ID-10到ID-0。最低位是ID-0。最高的7位（ID-10到ID-4）必須不能全是“隱性”。 RTR位：該位在數(shù)據(jù)幀里必須為“顯性”，而在遠(yuǎn)程幀里必須為“隱性” （3）控制域 控制域由6個(gè)位組成，包括數(shù)據(jù)長(zhǎng)度代碼和兩個(gè)將來作為擴(kuò)展用的保留位。所發(fā)送的保留位必須為“顯性”。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度代碼指示了數(shù)據(jù)域中字節(jié)數(shù)量，長(zhǎng)度為4個(gè)位。 （4）CRC域 CRC域包括CRC序列，其后是CRC界定符，它包含一個(gè)單獨(dú)的“隱性”位。 （5）應(yīng)答域 應(yīng)答域長(zhǎng)度為2位，包含應(yīng)答間隙和應(yīng)答界定符。在應(yīng)答域里，發(fā)送站發(fā)送兩個(gè)“隱性”位。當(dāng)接收器正確地接收到有效的報(bào)文，接收器就會(huì)在應(yīng)答間隙期間發(fā)送ACK信號(hào)，向發(fā)送器發(fā)送一“顯性”的位以示應(yīng)答。 （6）幀結(jié)尾 每一個(gè)數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀均由一標(biāo)志序列界定。這個(gè)標(biāo)志序列由7個(gè)“隱性”位組成。 2.2 傳輸控制 （1）幀間空隙 對(duì)于不是“錯(cuò)誤被動(dòng)”的站，或者此站已作為前一報(bào)文的接收器，其幀間空隙如圖4所示： 對(duì)于已作為前——報(bào)文發(fā)送器的“錯(cuò)誤被動(dòng)”的站，其幀間空間如圖5所示： 其中，intermission是強(qiáng)制性的3個(gè)隱性位。 （2）位流編碼 幀的部分，諸如幀起始、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域以及CRC序列，均通過位填充的方法編碼。無論何時(shí)，發(fā)送器只要檢測(cè)到位流里有5個(gè)連續(xù)識(shí)別值的位，便自動(dòng)在位流里插入——補(bǔ)碼位。 數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀（CRC界定符、應(yīng)答域和幀末尾）的剩余位域形式相同，不填充。錯(cuò)誤幀和過載幀的形式也相同，但并不通過位填充的方法進(jìn)行編碼。其報(bào)文里的位流根據(jù)“不返回到零”之方法來編碼。這就是說，在整個(gè)位時(shí)間里，位電平要么為“顯性”，要么為“隱性”。 CAN協(xié)議范圍只規(guī)定了“顯性”和“隱性”兩種邏輯值，而沒有明確規(guī)定表示這些邏輯電平的物理狀態(tài)。根據(jù)邏輯關(guān)系，我們可以設(shè)“顯性”邏輯值為邏輯“0”，“隱性”邏輯值為邏輯1。 3 Profibus數(shù)據(jù)鏈路層幀格式及相關(guān)的地址規(guī)定 （1）幀字符（UART字符） 幀由幀字符組成 每個(gè)幀字符由11個(gè)位組成：1個(gè)開始位（ST）；8個(gè)信息位;1個(gè)奇偶校驗(yàn)位（P）;1個(gè)停止位。 （2）幀格式舉例 Profibus的幀有4種 1）無數(shù)據(jù)字段的固定長(zhǎng)度的幀 2）有數(shù)據(jù)字段的固定長(zhǎng)度的幀 3）有可變數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度的幀 4）令牌幀 其中： SYN同步時(shí)間，所有的主動(dòng)幀前都必須有。 SD1開始定界符，值l0H SD2開始定界符，值68H SD1開始定界符，值A(chǔ)2H SD1開始定界符，值DCH LE信息字節(jié)長(zhǎng)度。該長(zhǎng)度包括DA, SA,FC和DATA_UNIT。 LEr重復(fù)信息字節(jié)長(zhǎng)度。 DA目的地址 SA源地址 FC幀控制 DATA UNIT數(shù)據(jù)字段。在固定長(zhǎng)度的幀中為8個(gè)字符，在可變數(shù)據(jù)字段長(zhǎng)度的幀中由LE決定，最大246個(gè)字符。 FCS幀檢查順序 ED結(jié)束定界符，值16H。 SC短應(yīng)答幀的單一字符，值E5H。 （3）地址 在幀首部的地址字符結(jié)構(gòu)是這樣的： 地址位組的低7位為其所指示的站地址。這樣在不擴(kuò)展的情況下就有127個(gè)站地址（0～126）可以提供給主站和從站（其中127是作為全局地址來用的）。 EXT位用來指示在DATA UNIT中有無地址擴(kuò)展。為了效率的緣故，Profibus-DP的數(shù)據(jù)交換功能禁止了地址擴(kuò)展。 （4）服務(wù)存取點(diǎn)SAP ProfibuS-DP協(xié)議使用FDL的服務(wù)存取點(diǎn)SAP作為基本功能代碼。這個(gè)SAP有點(diǎn)類似于我們熟悉的TCP/IP協(xié)議中的端口： 在Profibus-DP協(xié)議中通常使用的幀格式如下，其中地址欄的最高位是1 4 幀的內(nèi)容的轉(zhuǎn)化 一般說來，Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線是主從結(jié)構(gòu)的，Master和Slave之間是通過輪詢來通訊的。CAN也有主從結(jié)構(gòu)的，但它的通訊方式是優(yōu)先級(jí)逐位仲裁的競(jìng)爭(zhēng)式通訊（CSMA/MBA）。 如果把這兩種現(xiàn)場(chǎng)總線連在一起的話，大多數(shù)情況下應(yīng)該是把CAN段作為Profibus的Slave。 CAN的幀比較短，每個(gè)幀都有嚴(yán)格的差錯(cuò)控制，在每個(gè)CAN的幀中，數(shù)據(jù)域最長(zhǎng)是8個(gè)字節(jié)；而Profibus常用的有可變數(shù)據(jù)字段的單幀數(shù)據(jù)容量可達(dá)246字節(jié)，但它的每個(gè)字節(jié)（UART字符）都有比較好的差錯(cuò)控制。在這種轉(zhuǎn)化中我們需要集中考慮地址轉(zhuǎn)化和幀的拆分問題。 4.1 地址轉(zhuǎn)化 如前所述，Profibus-DP的站地址（DA/SA）在幀中用1個(gè)字節(jié)的低7位來表示；但是CAN協(xié)議的幀中卻沒有明顯的地址位，它是利用仲裁域中的11位（CAN2. OA）或29位（CAN2.OB）表示符ID來表示幀的有關(guān)接收信息，讓接受節(jié)點(diǎn)自己來確定是否接收。這樣，實(shí)際上的地址信息就應(yīng)當(dāng)包含在ID中了。CAN協(xié)議沒有規(guī)定信息標(biāo)識(shí)符（ID）的分配，可以根據(jù)不同的應(yīng)用使用不同的方法。確定標(biāo)識(shí)符的分配非常重要，是高層協(xié)議、應(yīng)用層協(xié)議的一個(gè)主要研究項(xiàng)目。 在本文中，為簡(jiǎn)單起見，我們只采用CAN2. OA格式的幀。首先我們來研究其標(biāo)識(shí)符的分配方法。世界上已經(jīng)有很多現(xiàn)場(chǎng)總線的高層協(xié)議是基于CAN協(xié)議的，如CANopen, Modbus，DeviceNET等。出于研究方便，現(xiàn)在我們就采用“HiLon協(xié)議B”，協(xié)議。 下面對(duì)“HiLon協(xié)議B”作簡(jiǎn)單介紹。 HiLon協(xié)議B是一個(gè)通用協(xié)議。該協(xié)議基于對(duì)稱型多主網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，支持廣播和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送命令數(shù)據(jù)。命令數(shù)據(jù)包可長(zhǎng)達(dá)256字節(jié)。 協(xié)議以CAN2. OA幀結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。下圖是幀報(bào)文格式，一個(gè)CAN2. OA標(biāo)準(zhǔn)幀由11位ID、1位RTR、4位DLC、數(shù)據(jù)區(qū)（最多8個(gè)字節(jié)）組成。 PRI：保留位（可作優(yōu)先級(jí)位）。通常，保留位設(shè)置為1。保留位亦可作為優(yōu)先級(jí)位，這時(shí)1為低優(yōu)先級(jí)0為高優(yōu)先級(jí)而剩余的優(yōu)先級(jí)由源地址決定，低地址優(yōu)先級(jí)高。該保留功能可有效支持緊急信息傳送，如報(bào)警等。 source address：源地址，表示發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)地址，范圍只能設(shè)定為0～125。 TYPE：幀類型。見下表中的幀類型說明。 DLC：每幀字節(jié)數(shù)（1～8） destination address：目標(biāo)地址，表示接收數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)地址，范圍只能設(shè)定為0～125。 index：索引字節(jié)。對(duì)于單幀數(shù)據(jù)，該字節(jié)表示傳輸數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)；對(duì)于多幀數(shù)據(jù)，此字節(jié)表示索引字節(jié)，即此幀數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)包中的位置。 data：數(shù)據(jù)。 Profibus有127個(gè)站地址，地址范圍是0～126，127是全局地址。 兩者的差距并不大。因?yàn)橹皇茄芯坑茫覀儾环涟袶ilonB協(xié)議稍許修改，地址范圍擴(kuò)充到0～126，這樣做，對(duì)整個(gè)CAN幀的長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)并無任何影響。 于是，我們就可以對(duì)所有的Profibus設(shè)備和CAN設(shè)備統(tǒng)一編址。整個(gè)系統(tǒng)里的站地址是唯一的，在幀轉(zhuǎn)化時(shí)我們只要把相應(yīng)位的地址信息直接拷貝進(jìn)去就是了。 4.2 幀的拆分和合并 要把profibus的長(zhǎng)幀裝到CAN的短幀里去，就只能把Profibus的幀里的數(shù)據(jù)拆分成適合CAN的幀傳輸?shù)拈L(zhǎng)度。 CAN幀里的數(shù)據(jù)域的長(zhǎng)度最大只有8個(gè)字節(jié)。而且在我們給定的高層協(xié)議HiLon B中，又在數(shù)據(jù)域里拿了兩個(gè)字節(jié)作為目的地址和幀索引了，這樣就只剩下6個(gè)字節(jié)給我們傳輸數(shù)據(jù)。在最長(zhǎng)的Profibus數(shù)據(jù)幀中，有246個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)。那么容納這個(gè)長(zhǎng)幀的數(shù)據(jù)就需要246/6＝41個(gè)CAN幀。剛才我們?cè)贑AN的幀里采用一個(gè)字節(jié)作為幀的索引字節(jié)。 我們?cè)谶M(jìn)行幀轉(zhuǎn)化時(shí)，把Profibus的幀拆分成每部分6字節(jié)后，加上目的地址和幀索引，就可以成為CAN幀中的內(nèi)容了。目的節(jié)點(diǎn)收齊這些幀之后再把它們連接還原，就得到了要傳送給它的信息。 反向傳輸時(shí)，我們所要做的只是順序完全相反的事情。 4.3 幀的控制信息的轉(zhuǎn)換 Profibus數(shù)據(jù)幀中的其他控制信息還有 SD2 （68H），LE（數(shù)據(jù)長(zhǎng)度），F(xiàn)C（幀控制八位組），F(xiàn)CS（幀檢查序列），ED（16H），這些信息都是根據(jù)幀本身的數(shù)據(jù)計(jì)算出來的，用于接收方對(duì)數(shù)據(jù)的識(shí)別。所以在協(xié)議轉(zhuǎn)換器正確的接收了幀之后，這些信息也就不需要了。接下來的工作就是把收到的信息編人CAN的幀，加上CAN的控制信息，計(jì)算出CRC序列，和在一起組成CAN的幀發(fā)到CAN節(jié)點(diǎn)上去；反過來，當(dāng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器要把CAN的幀轉(zhuǎn)換成Profibus的幀時(shí)，也是在正確地接收CAN的幀之后，只提取其數(shù)據(jù)內(nèi)容，然后按照Profibus的協(xié)議生成一幅Profibus幀。 5 差錯(cuò)控制 每種現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議幀都有它自己的錯(cuò)誤檢測(cè)方式。我們?cè)趨f(xié)議轉(zhuǎn)換的兩側(cè)，要按照它們各自的方法去檢測(cè)錯(cuò)誤。我們的協(xié)議轉(zhuǎn)換器如果檢測(cè)到一個(gè)錯(cuò)誤，應(yīng)當(dāng)攔截這個(gè)錯(cuò)誤。 5.1 Profibus的錯(cuò)誤檢測(cè)及控制 如前所述，Profibus幀中用的是UART字符。第10位是奇偶校驗(yàn)位。檢測(cè)到任何一個(gè)字符的奇偶校驗(yàn)出錯(cuò)，我們就知道該字符有錯(cuò)誤了。 Profibus的數(shù)據(jù)幀中有一個(gè)FCS位，是通過計(jì)算DA，SA，F(xiàn)C 和DATA UNIT的算術(shù)和獲得的一個(gè)檢驗(yàn)八位組。這個(gè)八位組可供 我們?cè)诮邮盏揭粋€(gè)幀時(shí)來檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性。 另外，還有些能明顯被發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤：如超時(shí)運(yùn)行、有缺陷的開始定界符和結(jié)束定界符、無效的幀長(zhǎng)度、相應(yīng)次數(shù)等。協(xié)議轉(zhuǎn)化器在Profibus總線一側(cè)，就是作為一個(gè)Profibus的節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行。當(dāng)它不正確地接收到一個(gè)主動(dòng)幀時(shí)，將不處理、應(yīng)答或回答。在此時(shí)隙 時(shí)間期滿后，發(fā)起方將再重試此請(qǐng)求。僅在接收到一個(gè)有效回答或重試（多次）不成功后，發(fā)起方才算完成了此請(qǐng)求。同理，如果協(xié)議轉(zhuǎn)換器發(fā)送主動(dòng)幀后沒有正確的收到一個(gè)應(yīng)答幀，那么它也會(huì)不停的重試，直到一定次數(shù)，才會(huì)把對(duì)方標(biāo)記為不運(yùn)行。 5.2 CAN的錯(cuò)誤檢測(cè)及控制 5.2.1 錯(cuò)誤類型 CAN協(xié)議列出了以下5種不同的錯(cuò)誤類型。協(xié)議轉(zhuǎn)換器必須捕捉并處理這些錯(cuò)誤。 （1）位錯(cuò)誤 站單元在發(fā)送位的同時(shí)也對(duì)總線進(jìn)行監(jiān)視。如果所發(fā)送的位值與所監(jiān)視的位值不相符合，則在此位時(shí)間里檢測(cè)到一個(gè)位錯(cuò)誤（BIT ERROR）。 （2）填充錯(cuò)誤 如果在使用位填充法進(jìn)行編碼的信息中，出現(xiàn)了第6個(gè)連續(xù)相同的位電平時(shí)，將檢測(cè)到一個(gè)填充錯(cuò)誤。 （3）CRC錯(cuò)誤 CRC序列包括發(fā)送器的CRC計(jì)算結(jié)果。接收器計(jì)算CRC的方法與發(fā)送器相同。如果計(jì)算結(jié)果與接收到CRC序列的結(jié)果不相符，則檢測(cè)到一個(gè)CRC錯(cuò)誤（CRC ERROR）。 （4）形式錯(cuò)誤 當(dāng)一個(gè)固定形式的位域含有1個(gè)或多個(gè)非法位，則檢測(cè)到一個(gè)“形式錯(cuò)誤”（FORM ERROR）。 （5）應(yīng)答錯(cuò)誤 只要在ACK間隙（ACK SLOT）期間所監(jiān)視的位不為“顯性”，則發(fā)送器會(huì)檢測(cè)到一個(gè)“應(yīng)答錯(cuò)誤”（ACKNOWLEDGMENT ERROR）。 5.2.2 故障界定狀態(tài) CAN定義了一個(gè)故障界定狀態(tài)機(jī)制。一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能處于下列三種錯(cuò)誤狀態(tài)中。 （1）錯(cuò)誤主動(dòng)當(dāng)一個(gè)錯(cuò)誤主動(dòng)結(jié)點(diǎn)檢測(cè)到上述某個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，它將發(fā)送一個(gè)錯(cuò)誤主動(dòng)幀，該幀由6個(gè)連續(xù)的顯性位組成。這已發(fā)送覆蓋其他任何同時(shí)發(fā)送的幀，并導(dǎo)致其他節(jié)點(diǎn)都檢測(cè)到一個(gè)填充錯(cuò)誤，并依次放棄當(dāng)前幀。 （2）錯(cuò)誤被動(dòng)當(dāng)一個(gè)錯(cuò)誤被動(dòng)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到上述的某一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，它將發(fā)出一個(gè)錯(cuò)誤被動(dòng)幀。該幀由6個(gè)連續(xù)的隱性位組成。這個(gè)幀會(huì)被同時(shí)出現(xiàn)的其他發(fā)送所覆蓋，如果其他站點(diǎn)沒有檢測(cè)到這一錯(cuò)誤，不會(huì)丟棄當(dāng)前幀。 （3）離線 5.2.3 錯(cuò)誤處理過程 為進(jìn)行故障界定，我們的協(xié)議轉(zhuǎn)換器也應(yīng)當(dāng)設(shè)兩種計(jì)數(shù)器：發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器和接受錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器。然后，我們就可以把它作為一個(gè)普通的CAN接點(diǎn)參與到CAN網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，故障的處理方法也是一樣的。 （1）初始化錯(cuò)誤計(jì)，數(shù)器的值等于0，節(jié)點(diǎn)開始錯(cuò)誤主動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)假設(shè)檢測(cè)到的所有錯(cuò)誤都不是由該節(jié)點(diǎn)引起的。 （2）根據(jù)檢測(cè)到的錯(cuò)誤類型使相應(yīng)的計(jì)數(shù)器的值累加，有效的發(fā)送或接收又使這些計(jì)數(shù)器遞減，直至0。 （3）當(dāng)這些計(jì)數(shù)器中的任何一個(gè)超出CAN定義的閾值時(shí)，該節(jié)點(diǎn)進(jìn)人錯(cuò)誤被動(dòng)狀態(tài)。該節(jié)點(diǎn)被認(rèn)為是導(dǎo)致錯(cuò)誤的原因。 （4）當(dāng)錯(cuò)誤被動(dòng)節(jié)點(diǎn)的發(fā)送及接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器值都減小到CAN定義的閾值以下時(shí)，節(jié)點(diǎn)重新進(jìn)人錯(cuò)誤主動(dòng)狀態(tài)。 （5）當(dāng)發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)值超過CAN定義的另一個(gè)閾值時(shí)，該節(jié)點(diǎn)進(jìn)人離線狀態(tài)。從離線狀態(tài)再進(jìn)人錯(cuò)誤主動(dòng)狀態(tài)就需要人的干預(yù)了。 以上所述，是我們研究的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議轉(zhuǎn)換器在兩邊各自的現(xiàn)場(chǎng)總線范圍內(nèi)的錯(cuò)誤控制和處理方法。一定要先解決各自的錯(cuò)誤，才能再進(jìn)行幀的轉(zhuǎn)換。 從Pfofibus的幀轉(zhuǎn)換到CAN的幀時(shí)，就是在通過校驗(yàn)確認(rèn)幀的內(nèi)容無誤后，才進(jìn)行地址和內(nèi)容的轉(zhuǎn)換，然后還要計(jì)算出該幀的CRC序列，供CAN段通訊用。反過來也是一樣。 6 結(jié)語 本文分析了Profibus和CAN的幀的特點(diǎn)，構(gòu)思了在這兩種總線之間實(shí)現(xiàn)幀轉(zhuǎn)換的方法。但單純的幀轉(zhuǎn)換沒有意義，幀轉(zhuǎn)換只是現(xiàn)場(chǎng)總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換中的一環(huán)。要實(shí)現(xiàn)幾種現(xiàn)場(chǎng)總線的協(xié)作，還有其他很多工作要做。 國(guó)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(guó)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)，最后經(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(zhǎng)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。無論是最終用戶還是制造商，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。