现场总线控制系统打破了传统控制系统的结构形式。现场总线控制系统是新一代的智能控制系统,它把单个分散的测量控制设备变成网络节点,以现场总线为纽带,将每个网络节点连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络系统和控制系统。现场总线中的传感器、变送器、执行机构均置入了微控制器,使它们具有了数字计算合数字通信的能力,信息的传输不再依赖控制室内的计算机或控制仪表,直接在现场的各网络节点完成,实现了彻底的分散,有力地推动了测控系统向数字化、网络化、智能化方向发展。 本文首先简要的介绍了Profibus现场总线协议,通过对Profibus协议中数据链路层FDL的介质访问方式MAC的深入分析,总结出了关于Profibus协议实时性的性能计算方法,并结合实例给出了仿真结果。说明了Profibus总线的实时性和信息帧长度,主站数目等参数间的关系。文章以西门子直流调速器6RATO和S7—300PLC之间Profibus—DP通信的实现为例,说明了主站和从站间通信的实现方法,并在此基础上提出了一种基于西门子智能从站芯片SPC3的智能从站的开发和实现方法。在描述混合介质访问方式Profibus总线和集中介质访问方式FF(Foundation Fieldbus)总线通信协议特点的基础上,系统地定义了现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System)的网络性能指标:从数据帧结构和包信息率,周期性信息时延的确定性和有界性,以及负载与实际周转时间、吞吐量、非周期性信息时延、网络利用率、网络效率和负载完成率的关系方面,进行了Profibus总线和FF总线的定量定性的对比分析。通过以上的研究,为Profibus现场总线技术的应用提供了理论上的支持。