随着工业通信技术的不断发展,基于现场总线技术的控制系统被广泛应用于工业领域。MODBUS协议作为一种能够有效控制实时网络和分布式系统的现场总线技术,以其运行稳定且实时性好等优点被越来越多的应用于工业系统中,适用于中小型规模的数据传输,如典型应用于可编程逻辑控制器(PLC)。因此,基于MODBUS总线技术的设计与开发具有积极的研究意义。本文在详细研究MODBUS协议规则原理的基础上,设计了一套可编程逻辑控制器(PLC)与单片机(AVR ATmega128)之间基于MODBUS总线协议串行通信的工业自动化控制系统,构建了一个以PLC为主站的MODBUS控制系统,并对主机、从机的软硬件设计进行了详细的说明。该方案选用高性能AVR ATmega128为其控制核心,通信方式采用MODBUS/RTU办议与PLC实现数据通信,使用C语言开发整个控制系统的软件模块,完成协议应用层、协议层和端口层的设计,采用CRC校验方法,保证了通信数据的准确性。硬件控制执行模块选用ATmega8作为核心芯片,物理层采用RS-485总线技术实现主、从站对接的信息传输,通过AVR多处理器通信模式与其它分站通信。实践表明,该方案已初步满足控制系统的要求,证明其设计的可行性。