PLC技术、现场总线技术和工业以太网技术是当今自动化领域技术发展的热点,本文针对茂名学院控制理论与控制工程重点学科建设,以过程控制实验室的PCT-I/II型过程控制设备为目标对象,引入PROFIBUS现场总线技术和SIMATIC NET工业以太网技术构建一个基于三层网络架构的主从PLC控制系统。该系统的构建可以为学生、教师更好的学习实践这些先进控制技术提供一个良好的软硬件环境。首先,对本课题的选题背景、研究意义和涉及到的相关技术进行了简要的介绍,接着对引入的两个关键技术-PROFIBUS现场总线和SIMATIC NET工业以太网技术进行深入的分析与研究,并着重介绍了PROFIBUS-DP协议标准的通信模型、协议结构和特点,为进一步主从控制系统的构建和实时性分析做理论铺垫。在此基础上,本文构建了一套采用SIEMENS S7-300/200系列PLC的主从控制系统,并对该控制系统的网络组态、硬件选型、程序设计和系统监控界面设计进行了详细论述。该主从控制系统管理监控层采用SIMATIC NET工业以太网技术,实现了在线远程监控功能;而现场设备层PROFIBUS-DP现场总线技术的运用,实现了主站(CPU315-2DP)对三个智能从站(CPU224)的实时监控。随着生产工艺对控制要求的不断提高,控制系统对网络的实时性能要求也越来越高。因此,对现场总线的通信模型和实时性能的研究也开始日益重要。本文最后,在已构建的单主多从PLC控制系统的基础上,引入DP/PA耦合器构建一个典型的单主站DP/PA混合网络控制系统,对该系统的实时性进行深入的分析与研究,并给出改善系统实时性能的一些方法。