现场总线是连接现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。它是计算机技术、通信技术和控制技术高度综合与集成的产物,是一种开放式和分布式的新模式。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一。CAN(控制器局域网)属于现场总线的范畴,是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。它特别适合工业过程监控设备的互连,已被公认为是最有前途的现场总线之一。本文采用CAN 现场总线技术,设计开发了一种分布式测量控制系统。系统中采用了计算机、控制、通信、网络和电路设计等多领域的技术,使系统具有较完备的监测功能和控制功能,稳定的性能、友好的界面。研究内容包括节点硬件、接口卡硬件研制;节点软件、接口卡软件研制;上位机监测和控制软件的研制。节点和接口卡硬件的主体部分采用了PIC16F877单片机和MCP2510CAN控制器。每个节点4 路AD 输入和8 路开关量输出。在一条总线上最大可挂接110 个节点,通过接口卡与上位机进行通信。上位机软件使用面向对象设计,把节点映射为节点类的一个实例,对节点的检测和控制也映射为对节点类方法的调用,所有数据和设置由数据库支撑。通过事件触发机制,实现CAN 总线上节点在线加入与移除的动态检测。上位机软件能实时准确地监测CAN 总线挂接的节点传感器,并能查看和打印任意传感器的历史曲线。通过调用节点类的远程控制方法,可以经由CAN 总线对各节点的8 路开关量进行远程控制。各节点传感器的偏移修正在上位机上进行,克服了在节点上写入偏移数据不方便,效率较低的缺点。该系统作为一种通用的测量系统,可以搭配不同的传感器应用于多种场合。本文主要从以下几个方面阐述: 第一章介绍分布式系统、现场总线的概念和特点,并介绍了传统的RS232 和RS485 串行通信标准。第二章介绍CAN 技术的分层结构、帧结构及通信原理。根据其特点提出分布式测量系统的结构。第三章和第四章介绍基于CAN现场总线的分布式控制系统接口卡和节点的电路设计和芯片选用。以及子节点软件设计、PC-CAN 接口卡软件设计和上位机监控软件的设计。最后是全文的工作总结,对系统的完善与相关理论和技术的发展进行了展望。