（1）首先是現(xiàn)場(chǎng)總線的選擇。雖然IEC組織已達(dá)成了
總線標(biāo)準(zhǔn),但總線種類仍然過多,而每種現(xiàn)場(chǎng)總線都有自己合適的應(yīng)用領(lǐng)域,如何在實(shí)際中根據(jù)
應(yīng)用對(duì)象,將不同層次的現(xiàn)場(chǎng)總線組合使用,使系統(tǒng)的各部分都選擇合適的現(xiàn)場(chǎng)總線,對(duì)用戶來說,仍然是比較棘手的問題。
（2）系統(tǒng)的集成問題。由于實(shí)際應(yīng)用中一個(gè)系統(tǒng)很可能采用多種形式的現(xiàn)場(chǎng)總線,因此如何把工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無縫的集成,從而使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
管控一體化,是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)在設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)布局時(shí),不僅要考慮各現(xiàn)場(chǎng)
節(jié)點(diǎn)的距離,還要考慮現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)之間的功能關(guān)系、信息在網(wǎng)絡(luò)上的流動(dòng)情況等。由于智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表的功能很強(qiáng),因此許多儀表會(huì)有同樣的功能塊,
組態(tài)時(shí)選哪個(gè)功能塊是要仔細(xì)考慮的;要使網(wǎng)絡(luò)上的信息流動(dòng)化。同時(shí)通信參數(shù)的組態(tài)也很重要,要在系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與網(wǎng)絡(luò)效率之間做好平衡。
[1]
（3）存在技術(shù)瓶頸問題[2]。主要表現(xiàn)在：
GAW-1價(jià)格
兩相步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)單的構(gòu)成為Nr=1的情況，電機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖所示。一般兩相電機(jī)定子磁極數(shù)為4的倍數(shù)，至少是4。轉(zhuǎn)子為N極與S極各一個(gè)的兩極轉(zhuǎn)子。定子一般用硅鋼片疊壓制作，定子磁極數(shù)為4極，相當(dāng)于一相繞組占兩個(gè)極，A相兩個(gè)極在空間相差180°，B相兩個(gè)極在空間也相差180°。電流在一相繞組內(nèi)正負(fù)流動(dòng)（此種驅(qū)動(dòng)方式稱為雙極性驅(qū)動(dòng)），A相與B相電流的相位相差90°，兩相繞組中矩形波電流交替流過。即兩相電機(jī)的定子，在Nr=1時(shí)，空間相差90°,時(shí)間上電流相差90°相位差，電流與普通的同步電機(jī)相似，在定子上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子被旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)吸引，隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)。
b.
本安防爆理論的制約?，F(xiàn)有的防爆規(guī)定限制總線的長(zhǎng)度和總線上負(fù)載的數(shù)量。這就是限制了現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)省線纜優(yōu)點(diǎn)的發(fā)揮。各國(guó)都在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線
本質(zhì)安全概念（FISCO）理論加強(qiáng)研究,爭(zhēng)取有所突破。
參數(shù)很多,不容易掌握,但組態(tài)參數(shù)設(shè)定得好壞,對(duì)系統(tǒng)性能影響很大。
在40年代，過程控制是基于3～15PSI的氣動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。其后，由于4～20mA
模擬信號(hào)的使用，使得模擬控制器得到了廣泛應(yīng)用，但是并不是所有的傳感儀表和驅(qū)動(dòng)裝置都使用統(tǒng)一的4～20mA信號(hào)。70年代，由于在檢測(cè)、模擬控制和邏輯控制領(lǐng)域率先使用了計(jì)算機(jī)，從而產(chǎn)生了
集中控制。進(jìn)入80年代，由于微處理器的出現(xiàn)，促使
工業(yè)儀表進(jìn)入了數(shù)字化和智能化的時(shí)代，4～20mA模擬信號(hào)傳輸逐步被數(shù)字化通信代替，加之分布式控制以及
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，促進(jìn)了控制、調(diào)度、優(yōu)化、決策等功能一體化的發(fā)展。然而由于檢測(cè)、變送、執(zhí)行等機(jī)構(gòu)大都采用模擬信號(hào)連接，其傳送方式是一對(duì)一結(jié)構(gòu)，這使得接線復(fù)雜，工程費(fèi)用高，維護(hù)困難，而信號(hào)傳輸精度底，易受干擾，儀表
互換性差，這都阻礙了上層系統(tǒng)的功能發(fā)揮。另一方面，由于智能儀表的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了現(xiàn)場(chǎng)
模擬儀表，如對(duì)量程和零點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)定，儀表工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)自診斷，能進(jìn)行多參數(shù)測(cè)量和對(duì)環(huán)境影響的補(bǔ)償?shù)?。由此可見，智能儀表和控制系統(tǒng)的發(fā)展，都要求上層系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)儀表實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信。
為了克服
DCS系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸,進(jìn)一步滿足現(xiàn)場(chǎng)的需要,
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,它實(shí)際上是連接現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備和
自動(dòng)化控制設(shè)備的雙向串行、數(shù)字式、多
節(jié)點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò),也被稱為現(xiàn)場(chǎng)底層設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)（INFRANET）。和Internet、
Intranet等類型的信息網(wǎng)絡(luò)不同,控制網(wǎng)絡(luò)直接面向生產(chǎn)過程,因此要求很高的實(shí)時(shí)性、可靠性、資料完整性和可用性。為滿足這些特性,現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議作了簡(jiǎn)化,省略了一些中間層,只包括ISO/OSI7層模型中的3層：
物理層、
數(shù)據(jù)鏈路層和
應(yīng)用層。
現(xiàn)場(chǎng)總線在發(fā)展的初,各個(gè)公司都提出自己的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。IEC組織于1999年12月31日投票,確定了8大總線作為
現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn),其中包括CANBus、ProfitBus、InterBus-S、
ModBus、FOUNDA-TIONFieldbus等等。而在此基礎(chǔ)上形成了新的
現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FieldbusControlSystemFCS）。它綜合了數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能儀表等多種技術(shù)手段,從根本上突破了傳統(tǒng)的“
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”式的
模擬信號(hào)或數(shù)字———模擬信號(hào)控制的局限性,構(gòu)成一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、互連、多變量、多接點(diǎn)的通信與控制系統(tǒng)。相應(yīng)的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也發(fā)生了較大的變化。
FCS的典型結(jié)構(gòu)分為3層：
設(shè)備層、控制層和信息層。GAW-1價(jià)格
，單片機(jī)很便宜，整個(gè)開發(fā)板如下圖，其中中的STC就是單片機(jī)的芯片，可以看到他的外設(shè)輸入、輸出很多。PLC很簡(jiǎn)答，輸出輸入兩排、擴(kuò)展接口，如果需要其他功能需要添加擴(kuò)展模塊，相比于單片機(jī)，plc的價(jià)格很貴，相對(duì)來說單片機(jī)沒有plc好學(xué)，單片機(jī)看下圖就知道你要了解的東西很多。3，應(yīng)用領(lǐng)域，單片機(jī)的使用要比plc廣泛的多，幾乎日常生活中的小電子產(chǎn)品都會(huì)有單片機(jī)，而plc幾乎只在工業(yè)領(lǐng)域里使用，相比于單片機(jī)，plc的穩(wěn)定性很強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)，能滿足工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的要求。
