飞速发展的现场总线把信息网络的触角延伸到了低层的现场设备,改变了控制系统的结构,使其向着网络化、智能化、分散化的方向发展,为实现高级控制提供了前提.现场总线产品十分丰富,作为控制系统"手足和耳目"的I/O装置也数不胜数,但价位适中、适应于恶劣环境、支持用户编程、支持远距离传输的I/O装置还是不多.此外,有关各种现场总线的文章、专著也琳琅满目,但以总体的观点、系统的角度描述现场总线的文章还是鲜有发现.论文就这两方面的问题进行了尝试.首先,总体阐述现场总线在整个企业信息化网络中的地位作用,回顾现场总线的发展历程,展望现场总线的发展趋势;提出了现场总线通信协议的一般模型,特别对媒介控制层和物理层进行了较为详细的概括;从不同角度对各种现场总线分类,提出现场总线控制系统的结构,探讨远程控制的实现途径.在此基础上,结合水电厂中对辅机控制的要求,作为南瑞自控公司SJ-600的一个组成单元,设计了一种基于CAN总线、支持梯形图语言、能完成PLC周期扫描的智能远程I/O装置.其中,对CPU 80C196KC和CAN控制器SJA1000作了较为系统的分析.接着,就CAN网络的远程通信,电磁兼容设计方面的问题进行探讨.而后,结合可编程外围器件PSD、可编程逻辑器件的应用,CAN通信的冗余实现等,对其提出了改进方案.最后,模仿南瑞自控的MBPro,采用VC++6.0编写了与远程I/O装置相配套的调试软件ConPro.在程序编制中,引入了链表、矢量图、稀疏矩阵等概念,特别提出了梯形图编辑中的前进、后退算法和梯形图程序编译、排序算法.而后,就连接调试主机和调试装置的调试网络,提出了几种方案.