現場(chǎng)總線(xiàn)的控制系統打破了DCS系統被限制于通信專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )的局面，形成了一種全新的分布式結構，開(kāi)放式的系統模式給整個(gè)測量與控制領(lǐng)域帶來(lái)了新的發(fā)展局面。現場(chǎng)總線(xiàn)儀表是指內置的專(zhuān)用嵌入式微處理器，由系統硬件和系統軟件組成，具有數字計算、數字通信等使用功能。在系統結構、數據處理方式和系統的控制方式等方面都有了根本性的改變。

現場(chǎng)總線(xiàn)儀表的硬件結構：

現場(chǎng)總線(xiàn)儀表的硬件結構是完成現場(chǎng)總線(xiàn)儀表任務(wù)主要支撐體系?，F場(chǎng)總線(xiàn)儀表的硬件系統包括傳感器、信號處理、現場(chǎng)總線(xiàn)通信、控制、存儲器、液晶顯示器、控制輸出接口和電源等幾大模塊。

現場(chǎng)總線(xiàn)儀表較傳統儀表的優(yōu)勢：

1.全數字性：現場(chǎng)總線(xiàn)通信方式與模擬通信和混合通信方式不同，是完全的數字通信信號?，F場(chǎng)總線(xiàn)通信方式可以進(jìn)行雙向通信，因此與模擬通信方式和混合通信方式不同，可以傳送多種數據。在現場(chǎng)總線(xiàn)通信方式中，從變送器的傳感器到控制閥，信號一直保持數字性，具有全數字性?，F場(chǎng)總線(xiàn)作為一種數字式通信網(wǎng)絡(luò )，從控制室一直延伸到現場(chǎng)，使過(guò)去采用一對一式的模擬量信號傳輸變?yōu)槎帱c(diǎn)一線(xiàn)串行數字式傳輸。在現場(chǎng)總線(xiàn)儀表中，不論是傳感器還是轉換器電路，都是數字的。因而，現場(chǎng)總線(xiàn)儀表的全數字性使得儀表的硬件結構更加簡(jiǎn)單，其分辨力、測量速度、穩定性都高于現階段的自動(dòng)化儀表。

2.精度高:現場(chǎng)總線(xiàn)可以消除模擬通信方式中數據傳送時(shí)產(chǎn)生的誤差，模擬通信方式產(chǎn)生誤差的原因有以下三個(gè)方面：

（1）現場(chǎng)儀表中D/A轉換產(chǎn)生誤差；

（2）模擬信息傳遞產(chǎn)生誤差；

（3）系統儀表的A/D轉換產(chǎn)生誤差。

在現場(chǎng)總線(xiàn)通信方式中，不存在D/A和A/D轉換電路，所以不會(huì )產(chǎn)生D/A和A/D的轉換誤差，因而信號的傳輸精度有所提高。故現場(chǎng)總線(xiàn)通信方式要比模擬通信方式精度高。編碼的作用是把微處理機輸出的數字信號變換為適合傳送的數字信號，反之就是解碼。

3.抗干擾能力強:在模擬通信方式中，信號以4mA～20mA的連續變化形式存在的，信號值的變化可以無(wú)限小，因此，噪聲和信號畸變在模擬信號傳輸中是無(wú)法避免的。也就是說(shuō)，現場(chǎng)儀表傳輸模擬信號時(shí)穩定性較差，信號誤差指揮將一個(gè)有效信號變?yōu)榱硪粋€(gè)有效信號，即使從精確的模擬儀表送過(guò)來(lái)的信號，當它到達控制器時(shí)也可能已變得完全不準確。而在現場(chǎng)總線(xiàn)儀表中，信號的有效值只有0或1兩個(gè)，所以它非常堅實(shí)可靠，一般的噪聲很難扭曲它。它可以直接傳送或者以某種方式進(jìn)行編碼。因此，與模擬信號相比，其抗干擾或抗畸變的能力強。更為重要的是，檢錯機制可以檢測到信號的畸變，這是因為一個(gè)畸變的信號看起來(lái)仍然像是一個(gè)有效的。 

4.內嵌控制功能:在每臺現場(chǎng)總線(xiàn)儀表中都內嵌有PID控制、邏輯運算、算術(shù)運算、積算等模塊，用戶(hù)通過(guò)組態(tài)軟件對這些功能模塊進(jìn)行任意調用，以實(shí)現過(guò)程參數的現場(chǎng)控制。

5.高速通信:現場(chǎng)總線(xiàn)儀表要像4mA～20mA系統那樣實(shí)現閉環(huán)實(shí)時(shí)控制需要更高的通信速度。由于高速需要高功率，即需要更大的電源功率消耗，這個(gè)要求與本質(zhì)安全產(chǎn)生了矛盾，因而現場(chǎng)總線(xiàn)儀表的通信速度不能過(guò)高。這就要求現場(chǎng)總線(xiàn)的通信速度適中，并且盡量減小系統的通信負荷?，F場(chǎng)總線(xiàn)儀表采用通信調度系統來(lái)控制變量的采樣、算法的執行和通信系統的優(yōu)化。如把數據分為周期性和非周期性?xún)刹糠郑簩χ芷谛詳祿仨氃谙到y所需的周期內處理完?，F場(chǎng)總線(xiàn)儀表具有了與模擬控制系統一樣的控制速度，因而也達到與模擬控制系統一樣的高速閉環(huán)控制性能。

6.多變量測量和傳送：所謂多變量測量，是指一臺現場(chǎng)總線(xiàn)儀表可以同時(shí)測量多個(gè)過(guò)程變量。在過(guò)去的模擬通信方式中，測量一個(gè)變量就需要一對導線(xiàn)，因此每臺變送器只能測量一個(gè)過(guò)程變量。采用了現場(chǎng)總線(xiàn)通信方式后，由于每臺現場(chǎng)總線(xiàn)變送器內配有多個(gè)感測元件，它就可以同時(shí)測量多個(gè)過(guò)程變量，并通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)傳輸出去，因此一臺現場(chǎng)總線(xiàn)變送器可以當作多臺變送器使用。

7.系統綜合成本低：在4mA～20mA通信方式下，變送器只能測量一個(gè)物理變量，如果要將這個(gè)測量變量轉換為控制上必要的數據，還需要其它附屬的儀表。例如，測量帶有溫度和壓力補償的蒸汽流量時(shí)，需要三臺變送器分別測量溫度、壓力和差壓（流量）。而在現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統中，則只需要一臺現場(chǎng)總線(xiàn)變送器就可以了，這不但使系統結構大大簡(jiǎn)化，而且還降低了系統的綜合成本，減少了系統安裝和調試的費用。 

新型的現場(chǎng)總線(xiàn)儀表系統在系統編程技術(shù)、現場(chǎng)總線(xiàn)接入和嵌人式操作系統等方面將儀表應用的功能進(jìn)一步擴大,使儀表不僅具有自動(dòng)化測量、數據處理和模擬人工智能的功能,而且還具備了遠程測量、遠程下載軟件升級、組態(tài)和硬件重構等功能。