现场总线是二十世纪八十年代末、九十年代初在国际上发展形成的广泛应用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连网络。这项以计算机技术、通讯技术和控制技术为主的综合技术,已经越来越成为自动化技术发展的热点。为了适应中国工业发展的需要,研究和开发自己的总线产品是十分必要的。本文主要研究有关DeviceNet现场总线的网络通信协议机制,解决相应的网络通信与数据传输的关键技术,并采用设备网网络进行对故障信号采集与传输,由于数据传输主要通过I/O通信口来实现,所以本文选取了普通的I/O模块为开发的本体,在其上实现DeviceNet网络通信协议。旨在通过对此I/O模块的DeviceNet现场总线接口的开发,研究DeviceNet现场总线产品的开发过程和通讯协议,希望对国内的DeviceNet总线产品的开发起到铺垫作用。本文的主要工作包括:首先,概述了现场总线的特点、网络体系结构,并密切跟踪国内外现场总线技术的发展动态,对目前有较大影响力的几种总线的发展背景和技术特点进行了比较分析,指出了各类总线的优缺点及其应用领域。然后,进行深入研究了DeviceNet现场总线通讯协议,对协议的体系结构进行了分析。DeviceNet规范是一套完善、严密的协议体系,可以应用于各种不同的领域,本文主要对其在数据采集与传输方面的应用进行了研究,实现了DeviceNet通讯接口的软/硬件设计。DeviceNet通讯接口的硬件设计采用了Philips公司的P87C591在片CAN控制器芯片来实现DeviceNet应用层协议,并用PCA82C250 CAN总线收发器实现到DeviceNet总线的物理接口。本文设计了从站通讯接口的硬件连接原理图,完成了硬件电路板的制作,并与IXXAT公司的IPC-I320主站卡一起组成了一个典型的主/从网络,从而提供了一种易实现、高可靠的硬件解决方案。DeviceNet从站通讯接口的软件设计采用KEIL C51语言来实现。重点设计了从站的重复MAC ID检测、预定义主/从方式通讯以及从站的状态转换等各功能软件模块。按照DeviceNet通讯协议实现了从站各种对象,并在Rockwell公司的DeviceNet网络环境下进行了测试。测试结果表明,所开发的从站能正常与主站进行通讯,实现各种预定功能。最后,本文对DeviceNet现场总线的开发进行了总结,并就目前DeviceNet总线产品开发的趋势和热点给出了作者的一些看法;对DeviceNet总线在数据采集与传输技术上的应用和开发作了一些有益的探讨,希望对国内的总线产品的开发起到抛砖引玉的作用。