数据通信是工业测控网络的关键技术,随着当前用微处理器技术实现过程控制以及智能传感器的发展,需要实现工业过程现场仪表和控制系统之间的全数字化、双向、多站点的串行通信网络,这就形成了现场总线.现场总线不仅仅是一种通信技术,它是用新一代的现场总线控制系统代替了传统的分布式控制系统DCS(Distributed Control System),实现现场总线通信网络与控制系统的集成.作者在基于CAN总线的基础上对支持多主多从和一主多从的现场总线测控网络系统进行了深入的研究.本课题受山东省教委的资助.本文首先介绍了现场总线原理和现状以及CAN技术规范和控制器件原理,给出了基于CAN现场总线构成的工业测控网络的总体设计方案、系统结构、工作原理.该网络系统可实现多个主节点和多个从节点的数据通信与信息共享.其次,作者详细设计并实现了CAN总线现场测控装置和PC总线CAN适配器的硬件系统,给出了详细的线路原理、技术指标和使用说明,并在设计中采取了抗干扰措施.再次,作者提出了面向应用层的CAN总线网络通信协议B++,并依据该协议开发了主节点和从节点的通信软件,实现了基于CAN总线网络通信功能;采用中断技术设计了从节点测控软件的控制结构,为不同的应用环境提供了编程模型,具有应用程序独立性的特点.最后,作者在分析和讨论改进的PID控制算法和实用的参数整定方法的基础上,实现了基于CAN总线测控网络的工程应用实例,即乳胶制品生产线计算机控制系统.实例证明,本文提出并实现的基于CAN总线的测控网络综合了AI、AO、DI、DO等多种功能,其技术指标完全符合系统的设计要求,既适用于数据采集,又适用于控制场合,可方便的构成现场总线多主从分散型测控网络系统.