运动控制系统主要应用在数控加工、包装、机器人、高速印刷等传统的工业领域，为适应市场需求的快速发展，运动控制系统必须具备高速、高精并且要求系统具备开放性等特点。CAN总线是一种具有高实时性和高可靠性特点的现场总线，可以改善传统现场总线在运动控制系统中通信速度慢和不易扩展等弊端。本文首先介绍了CAN总线的层次划分，它对应于ISO/OSI中的物理层和数据链路层。但是在工业网络组态和产品互连的要求中需要一个标准的应用层。CANopen协议是工作在CAN总线之上的一个完全公开的应用层协议。将其应用到CAN总线上不仅满足运动控制系统的开放性和互用性而且还使系统具有较高的实时性。在基于CAN总线建立的运动控制系统Sinamics S120硬件通信平台上，完成了S120的工程组态以及参数的配置工作。编写应用层通信软件协议，实现了工控机对S120单轴单节点进行通信控制任务。通过测试分析证明系统的通信性能表现良好。由于CAN总线适用于多节点的传输，其数据量大，网络负载大，导致实时性下降。针对这种情况，本文采用固定优先级和最早截止期优先级两种调度算法来分析CAN总线系统的通信性能，在MATLAB的环境下建立了CAN总线的仿真模型。仿真实验结果证明，两种调度算法在低负载时都能很好的完成调度任务，但是在高负载时，最早截止期动态优先级调度算法提高了总线的吞吐能力，改善了总线系统的实时性能。这为在基于CAN总线通信的运动控制系统中，保证多节点通信的实时性问题提供了一种有效的解决办法。