现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，它是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。PROFIBUS现场总线是一种开放式的总线标准，目前广泛用于加工制造、过程控制和楼宇自动化等领域。其中PROFIBUS-DP主要用于现场设备级的高速数据传送，中央控制器通过高速串行总线同分散的现场设备(如I／O、驱动器、阀门等)进行周期性通信。工业以太网具有应用广泛、价格低廉、通信速率高、应用技术成熟等优点，主要应用在工业企业综合自动化系统中的资源管理层和执行制造层。 随着计算机技术、通信技术、控制技术(3C技术)的发展，控制领域正在发生深刻的技术变革，控制系统将向信号数字化、控制智能化、通信网络化的开放性系统方向发展。现场总线与工业以太网技术在工业控制领域应用越来越广泛，但二者在其技术应用上，各自存在不足之处，如何融合二者的技术优势，使其技术优势互补，将是控制领域一个新的发展方向。 本课题在此背景下，利用网络协议的开放性，在剖析研究现场总线PROFIBUS-DP与以太网的协议原理及实现过程的基础上，设计开发现场智能测控单元，技术上融合PROFIBUS-DP和以太网二者的优势，使其满足新型网络控制系统对现场设备的技术要求。测控单元采用了模块化的结构设计，电源、主控卡、各个功能模块相对独立，通过母板连接，支持“即插即用”功能。主控卡的接口设计时，使用西门子公司的协议控制芯片SPC3设计PROFIBUS-DP接口，可接入标准格式的PROFIBUS-DP总线控制网络；使用以太网控制器RTL8019AS设计以太网通信接口，遵循标准的TCP／IP协议。测控单元主控卡主要完成与系统及功能模块的通信，与功能模块通信结构采用了流行的“All-In-One”通信模式。另外，主控卡可根据各个功能板卡的有效数据，对整个测控单元进行优化控制，突出了集中控制功能，完善了以往分布式系统的集中控制功能。功能测控模块的设计包括数字量输入(DI)、数字量输出(DO)、模拟量输入(AI)、模拟量输出(AO)、毫伏级模拟量输入(如热电阻测量信号、热电偶测量信号等)及协议转换桥等，可方便地对工业现场的信号进行测控工作，并具有良好的系统扩展性，方便第三方设备的接入。功能模块完成工业现场信号的采集、处理转换、故障报警、信号掉线检测等功能。每个模块上都设计了隔离保护措施，以保护模块上的CPU不受工业现场的干扰，同时具有程序自动复位功能，保证系统的运行可靠。论文中给出了测控单元在新型控制系统中的应用，并分析了PROFIBUS-DP和以太网协议接口工作的实时特性，得出相应的结论，为构建工业实时系统提供