這種網絡結構有如下幾個方面的優點：

1、整個系統完全建立在網絡上，系統的各種功能由各組成部分通過一致的標準和協議共同完成，整個實現全開放，用戶不會受任一廠家產品的限制。用戶所需的各種系統組成部分，例如控制軟件、操作軟件、數據庫軟件等，都可以從不同的廠商那里購買，并自主地實現系統集成，從而實現了整個系統的真正全開放。

2、由于通過交換以太網和路由器實現了計算機之間以及計算機和現場儀表、設備的高速互連，系統復雜控制功能可以安排在網絡中的任意一臺甚至同時安排在幾臺計算機上實現，實現控制功能的全分散和互相備份、冗余，系統可靠性大大提高。

3、由于控制算法可以分散在多個計算機上，大大增強了整個系統的計算能力，可以實現以前難以實現的復雜控制算法，如神經網絡控制等。甚至可以讓一臺計算機只用于實現某一特別復雜的控制算法。

4、系統功能可以同時分布到幾臺計算機上實現，為系統操作帶來很大的靈活性。幾個操作人員可在幾臺計算機上同時工作，如果任何一臺出現故障，操作人員可以立即轉移到其他計算機上繼續進行操作。

5、系統中，現場總線上的儀表、設備主要用于數據的采集和控制的輸出以及實現簡單的控制算法。計算機則可以利用軟件設計的高度靈活性，虛擬實現多種標準的現場總線站點，并在整個系統中起核心作用。這樣可以將不同的現場總線集成在一個分布式控制系統中，從而緩解不同現場總線標準統一和互操作的壓力，保護生產廠家和用戶的既有投資。當用戶需要擴充系統規模時，可以采用任一種類的現場總線，實現多種類型現場總線的系統集成。

6、由于以太網和互連網能夠方便地實現互連，系統能夠方便地支持通過互連網絡進行遠程訪問。

使用隧道技術實現互連

現場總線和以太網是有很大不同的：FF基金會現場總線的互連模型中包括物理層、數據鏈路層、應用層、用戶層等結構；而以太網、TCP/IP互連參考模型則包括物理層、數據鏈路層、IP層、傳輸控制層、應用層。二者物理層、數據鏈路層完全不同，并且基金會現場總線沒有IP層和傳輸控制層，但FF對應用層有詳細的規定，而以太網、TCP/IP互連參考模型中，應用層協議是由程序自定義的。

以太網和現場總線的互連，可以采用類似隧道技術的方法，如圖4.2所示，這樣對于應用程序而言是透明的，應用程序只知道不在同一網段上，不會感覺系統是由兩種網絡構成的。

隧道技術是通過將待傳輸的原始數據經過加密和協議封裝處理后再嵌套裝入另一種協議的數據包中，像普通數據包一樣發送到網絡中進行傳輸，實現跨越公共網絡轉送私有數據包的目的，是一種用于異型網絡之間互連并傳輸數據的技術。當數據幀到達兩種異型網絡連接之間的路由器時，路由器并不象一般的路由器對幀頭部進行協議轉換和地址判斷并轉發，而是將數據幀作為分組再加上自己的幀頭部，向同樣位于中間網絡的另一路由發送。另一路由收到數據后，和剛才的路由器所作的相反，去掉幀頭，繼續向后繼網絡發送，數據和到達第一個路由器時完全一樣。整個過程中，中間網絡可以被看成是兩種網絡互相通訊的隧道，分組完全不必關心中間經過什么樣的網絡，因此大大簡化了路由轉發和尋址的工作。

在模型中的路由器現場總線接口處，只有物理層和數據鏈路層，這是網絡協議中最基本的層次。路由器采用地址掩碼的形式進行目的地址判斷。

當路由器總線接口處的數據鏈路層，把從物理層得到的數據幀傳給以太網接口時，以太網接口將數據幀加入到有效的IP分組載荷字段中，向以太網廣播。需要從現場總線接收數據的計算機對網絡進行監聽，如果收到相符的報文，則從中取出數據提交給上層［39］。數據報文在以太網上的廣播和接收，可以通過套接字Socket來輕易地實現。Socket是用于TCP/IP協議下通訊的一個服務接口，它實現了TCP/IP協議在傳輸層定義的幾個常用服務原語。使用Socket時，IP地址和一個Socket綁定，因此一個Socket是面向一個應用程序的。用戶只需要對Socket進行發送或接收操作，就可以實現兩臺機器點對點的Socket通信。這種操作對于用戶來說是完全透明的，用戶不必關心傳輸層以下各層的工作情況。

整個系統的通信建立在Ethernet、TCP/IP和現場總線的混合通信協議之上，通過隧道技術實現高速Ethernet與相對低速的現場總線的互連，以實現上層監控單元和現場智能設備的互連和互操作。系統的信息傳輸機制如下：當上層監控單元需要向現場設備發送信息時，它首先基于Ethernet和TCP/IP協議將信息發送給路由器，讓路由器對設置命令及參數進行加密、打包，并加上現場總線協議相應的幀頭部，再傳到現場總線上；現場設備向上層監控單元發送信息的過程與此相反。

在本協議模型中，還有一個重要的功能模塊——系統管理模塊。該模塊負責整個互聯網絡的組態工作，并對現場總線上的預留地址進行管理和分配。任何一臺計算機想要和現場總線進行互連，都必須由系統管理模塊分配一個在現場總線上的虛擬地址。

該模型能夠實現現場總線接入以太網，同時所采用的是所必需的最小協議層次集合，可以保證轉發時間最小，從而滿足實時性方面的要求。