模擬信號的傳遞需要一對一的物理連接，因而，提高響應(yīng)速度與控制精度的難度較大，信號傳輸?shù)目垢蓴_能力也較差，人們開始尋求用數(shù)字信號取代模擬信號，出現(xiàn)了集中式直接數(shù)字控制系統(tǒng)。但由于集中式直接數(shù)字控制系統(tǒng)的控制計算機一旦出現(xiàn)某種故障，就會造成所有控制回路癱瘓、工廠停產(chǎn)的嚴(yán)重局面，這種危險的集中控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)很難為生產(chǎn)過程所接受。

隨著計算機可靠性的提高，價格的大幅度下降，出現(xiàn)了數(shù)字調(diào)節(jié)器、可編程控制器(PLC) 以及由多個計算機通過網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的集中、分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)(DCS)。DCS系統(tǒng)中，測量變送器一般為模擬儀表，因而它是一種模擬數(shù)字混合系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在功能、性能上較模擬儀表、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)有了很大的進(jìn)步。在DCS系統(tǒng)形成的過程中，由于受計算機系統(tǒng)早期存在系統(tǒng)封閉這一缺陷的影響，各 DCS廠家的產(chǎn)品自成系統(tǒng)，不同廠家的設(shè)備不能互連在一起，難以實現(xiàn)互換與互操作，組成更大范圍信息共享的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存在很多困難。

新型的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)則突破了DCS系統(tǒng)中通信由專用網(wǎng)絡(luò)的封閉系統(tǒng)來實現(xiàn)所造成的設(shè)備，把基于封閉、專用的解決方案變成了基于公開化、標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案，既可以把來自不同廠商而遵守同一協(xié)議規(guī)范的自動化設(shè)備，通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)連接成系統(tǒng)，實現(xiàn)綜合自動化的各種功能;同時又把DCS集中與分散相結(jié)合的集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，變成了新型全分布結(jié)構(gòu)，把控制功能徹底下放到現(xiàn)場，依靠現(xiàn)場智能設(shè)備本身便可實現(xiàn)基本控制功能。

把微處理器置入現(xiàn)場自控設(shè)備，使設(shè)備具有數(shù)字計算和數(shù)字通信能力，提高了信號的測量、控制和傳輸精度，同時為豐富控制信息的內(nèi)容，實現(xiàn)其遠(yuǎn)程傳送創(chuàng)造了條件。在現(xiàn)場總線的環(huán)境下，借助設(shè)備的計算、通信能力，在現(xiàn)場就可以進(jìn)行許多復(fù)雜計算，形成真正分散在現(xiàn)場的完整控制系統(tǒng)，提高控制系統(tǒng)運行的可靠性。還可借助現(xiàn)場總線網(wǎng)段以及與之有通信連接的其他網(wǎng)段，實現(xiàn)異地遠(yuǎn)程自動控制，如操作遠(yuǎn)在數(shù)百公里之外的開關(guān)、閥門等。還可以提供傳統(tǒng)儀表所不能提供的儀表運行狀態(tài)、故障診斷信息等，便于操作管理人員進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)和管理。