现场总线是现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。在现有的多种现场总线标准中,PROFIBUS总线是一种比较流行的现场总线标准,目前已广泛应用于加工制造,过程控制和楼宇自动化等领域,是世界上最成熟的现场总线之一。评价一个现场总线系统性能优劣的一个主要方面,是看它对控制对象中事件的响应速度。反映PROFIBUS系统实时性能的一个重要时间参数是系统循环时间,系统循环时间也是设置系统目标令牌循环时间T_TR的主要依据。在实际中存在的主要问题是:在多主站情况下,每个主站是单独组态的,其T_TR是由其各自的组态软件根据其所配置的I/O量及总线参数自动给出的。组态软件在配置各主站时,是无从知道其他主站接入同一网络时所占用的总线循环时间。实际中,缺少一种不依赖于供应商而能普遍适用的计算T_TR的方法。本文在详细介绍PROFIBUS-DP现场总线协议的基础上,深入分析了影响系统数据交换、令牌传递、系统状态检查等时间参数的因素,推导了总线循环时间的计算公式,讨论了目标令牌循环时间对总线系统运行的影响,并提出了改善系统实时性能方法。本文利用西门子公司生产的PROFIBUS-DP主站和从站,创建了PROFIBUS-DP现场总线实验网络,用编程软件STEP7对网络系统进行硬件组态和通信编程,并通过实验验证了系统各时间特性和令牌目标循环时间取值对系统的影响。