工业自动化中,需要对较大范围内的各种设备进行信息采集与数据上传,如水厂等仪表设备种类较多的工业现场。数据上传往往需要采用异步串行通信方式,将数据上传并汇集到主机上。由于中小型工厂的各种通信仪表设备的通信协议并不统一,并且串口已经被用来进行仪器的数据采集,因此导致数据的上传无法再使用多机串行通信总线的方式进行,需要引入多机数据上传的特殊方法。在罗源和德化等水厂自动化工程中,导师初步提出了“以串行存储器为核心构成多机异种通信数据上传系统”的思路,开发了相应的硬件和软件,成功地实现了多台仪器异种通信数据集中上传。本文对该思路进行了理论和方法的全面探讨,进一步阐述该思路的应用条件、实现方法。总结了非标准现场总线的时序要求、总线内容及协议要求,提出“冲突检测协议”“报箱协议”的设计,并将该总线定义为DEBUS (Data Exchange BUS Using Serial EEPROM as its Core)总线。对数据中转机构的存储结构进行归纳和讨论,提出“报箱存储站”的概念。作者设计了硬件实验平台,开发了程序代码和上位机调试软件,对DEBUS总线、“冲突检测协议”、“报箱协议”和“报箱存储站”等新的提法,进行实例验证,对总线的性能进行了实测,并作了传输速度与连接单片机数极限值的估算。实验结果证明“以串行存储器为核心构成多机异种通信数据上传系统”是一种可以满足工业现场数据统一采集要求,适用于规模适中的工业现场,能够完成异种通信设备的数据采集任务的新方法。