现场总线本质上是一种控制网络，但与Internet、Intranet等类型的信息网络不同，控制网络直接面向生产过程，对实时性、可靠性、安全性和数 据完整性有很高的要求。为适应这种需要，现场总线标准仪表仅使用ISO/OSI7层模型中的3层:物理层、数据链路层和应用层。为使现场总线标准既是一种 通信标准，又为一种系统标准，使FCS成为可操作系统，H1总线中增加了一个用户层，用户层为现场设备内部信息的存取及如何将信息传送给网内同一节点或不 同节点作了定义。

　　IEC61158标准中的8种现场总线采用完全不同的通信协议，H1采用链路活动调节器方式和发布/预订接收通信模式;ControlNet使用并行时间 域多路存取(CTDMA)方式和生产者/客户通信模式;Profibus是令牌环和主站/从站方式;P-Net采用虚拟令牌传递方式;HSE采用CSMA /CD方式，SwiftNet采用槽路时间片多路存取(STDMA)万式; WorldFIP使用总线裁决方式;Internet则采用整体帧协议方式。因此，要实现这些总线的集成，存在较大困难。

　　综合考虑企业范围内各种需求，结合IEC61158中几种典型现场总线标准的特点，基于以太网的电厂综合自动化系统结构可分为3层，从低到高分别为现场控 制层、监控层和企业管理层，见图1。

　　(1)现场控制层由现场设备和控制网段组成。现场设备以网络节点的形式挂接在现场总线网络上，由带有功能块的现场总线设备完成对生产过程的控制。低速总线 H1支持点对点连接、总线型、菊花链型、树型拓扑结构，而高速总线HSE仅支持拓扑结构。H1和HSE总线用户层包括大量的功能块，可通过联结分布在各个 现场设备中的功能块来实现控制系统结构设计。HSE和IEC61158中的其他几种总线，在底层主要表现为装置级总线，要达到多种总线标准共存，可在不同 网络协议的现场总线之间加入协议转换器(网关)，识别并理解不同格式的数据包，并在不同的网络之间转发。

　　(2)监控层由高速以太网(HSE总线)以及连接在总线上的担任监控任务的工作站或显示操作站组成。现场控制层通过现场总线接口与监控层相连，监控站可以 完成对控制系统的组态设计和下装，执行对控制系统的监视、操作、趋势分析、报警、维护及各种人机交互功能。监控层除了上述功能之外，还为实现先进控制和过 程操作优化提供支撑环境。

　　(3)企业管理层由各种服务器和客户机组成，其主要目的是在分布式网络环境下，集成企业的各种信息，实现与Internet的连接，完成管理、决策和商务 应用的各种功能。首先要将监控层实时数据库中的信息转入上层的关系数据库中，这样管理层用户就能随时查询网络运行状态以及现场设备的工况，对生产过程进行 实时的远程监控。赋予一定的权限后，还可以在线修改各种设备参数和运行参数，从而在企业范围内实现底层测控信息的实时传递。另外，也可以通过租用DDN专 线或利用公众数据网，实现在广域网范围内的远程监控。

　　在整个基于以太网总线的企业综合自动化系统中，现场控制层是整个系统的基础，只有确保该层安全、可靠地运行，上层网络才能获得信息，实现其监控功能。由于 现场控制网络的确定性要求较高(一般要求网络的时间延迟小于2～4ms)，至今也没有一种底层总线在这方面更占优势，这也是总线标准难以统一，且现场总线 方面的研究主要停留在底层的重要原因。从企业综合自动化系统的完整性角度看，现场控制层与监控层、企业管理层之间的数据传输与交互问题，即实现控制网络与 信息网络的紧密集成问题也应是研究的重要课题。