随着计算机、通信和自动化技术的迅猛发展,网络化已成为测量系统发展的趋势。而基于现场总线网络的测量系统则是目前发展的主流。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全分散、数字式、双向、多变量、多点、多站的通信网络。现场总线技术利用数字通信代替了传统的4～20 mA模拟信号,大大减少了传感器与主控系统的连线以及通信带宽,有效降低了系统成本与复杂度,实现了分布式智能监测,对水质测量领域的技术进步起到了巨大的推动作用。在众多现场总线标准中,PROFIBUS现场总线以其国际化、开放式、高灵活性、高可靠性等优势,在工业自动化测控领域内得到广泛的应用。本文首先分析了PROFIBUS现场总线的协议,功能和特点,深入研究了PROFIBUS现场总线的报文结构,为下文的设计实现打下了基础。接着针对实际项目的需求,研究设计了基于PROFIBUS-DP的自动化网络测量系统,介绍了该系统的总体结构。针对系统要监测的温度、盐度、溶解氧和PH值信号,分别研究确定了四种参数的测量原理和实现方法。系统的硬件设计主要侧重于PROFIBUS-DP从站的硬件设计,包括智能仪表单片机主机板外围电路设计,电源模块电路设计,PROFIBUS-DP接口模块电路和转接口电路设计以及液晶显示模块设计。系统软件设计包括系统总体程序设计,智能仪表和接口卡通信协议设计,智能仪表数据采集模块和A/D转换模块设计,接口卡初始化与智能仪表数据交换模块程序设计,液晶显示驱动模块设计,主站PLC数据处理程序设计,WinCC组态监控画面设计以及键盘操作,串口通信等常规模块设计。实验证明,本文设计的系统充分发挥了PROFIBUS现场总线作为底层测控网络的强大功能,优化了控制,提高了性能和易操作性,系统运行稳定可靠,测量精度高,满足了项目的需求。