工业以太网技术的发展，使工业控制从单机控制走向基于TCP/IP网络的集中监控、集散控制。Modbus协议是应用于工业控制器上的一种通信协议标准。传统的Modbus协议大多运行在RS-232/485串行链路上，而Modbus TCP作为基于TCP/IP协议的Modbus实现，具有更好的可靠性、灵活性和扩充性。为了满足Modbus ASCH/RTU设备的联网需求，实现两种网络间的透明数据传输，本文基于ARM微处理器设计了一种Modbus通信网关，完成Modbus ASCII/RTU和Modbus TCP协议之间相互转换。网关的设计选用uC/OS-Ⅱ实时内核和1wIP协议栈，具有实时响应能力和较低的资源占用率。 在Modbus网关的协议转换设计中，采用数据通讯和数据处理分离的机制，并为Modbus消息建立了缓冲池，通讯进程负责数据的收发，并把数据放入缓冲池，处理进程从缓冲池中依次读出数据，进行相应处理。这种机制有效地解决了通讯速度与处理速度不匹配的问题，避免了因独占链路而引起的Modbus请求堵塞，保证了消息能够得到即时处理。 为了提高网关的可靠性，本文通过分析网络接口冗余备份技术的实现原理，提出了一种通过驱动程序实现冗余备份的方案，并设计了一个高速的冗余切换算法。该算法应用无关，切换效率高。为了提高系统的安全性，设计了MAC地址过滤和IP防火墙功能。 基于Web的数据发布技术因其容易部署和界面友好得到了广泛应用。网关通过内嵌Web服务器，方便用户通过网页进行参数设置和数据监控，并采用AJAX技术实现了基于Web的数据采集与实时显示功能。这种方案无需部署，数据传输效率高。Web服务器还内置了用户认证功能，限制未授权用户的访问。