现场总线是一种工业自动化和分布式过程控制网络通信中现场级的工业网络。使用现场总线网络通信的现场设备产生两种类型的数据:周期性的和非周期性的,非周期性通信分为:紧迫性的和宽松的。不同类型的数据具有不同的实时性要求。　 文章重点研究了现场总线网络的带宽分配问题。首先,对现场总线标准草案提出的两种非周期性带宽分配算法进行建模、仿真,并且制定出一套网络性能指标以及性能分析方法,分析结果显示出两种算法分别存在一定的缺陷。　 作者在此基础之上,提出了一种新的非周期性带宽分配算法,对其进行建模、仿真,通过相同的性能分析方法,其结果证明了新的算法更能提高网络性能。其次,提出一套现场总线网络带宽分配的数学模型,实例分析验证了此模型不仅可以满足时间紧迫性和周期性数据的实时传输需求,而且可以最大化的利用网络带宽资源。　本文在Windows NT4. 0操作系统下,基于C++Build软件开发平台上,利用多种技术,完成了协议算法的实现,并且实现了系统兼容多现场总线协议,在实际工程应用中满足了客户的要求。　Internet快速发展促使了现场总线系统与IP网络互连的趋势。网关是一种通过客户端-服务器的通信方式,为客户提供现场总线数据的集中访问点,同时,为现场区域网络提供一个抽象的接口。文章比较了几种LAN和现场总线网关之间的通信协议,总结了它们各自的优缺点,可为本项目以后的发展提供有意义的参考。