随着计算机技术和通信技术的快速发展，工业以太网成为工业控制领域的研究热点。Modbus/TCP协议是工业以太网技术中最有发展前景的一种。工业以太网实时性问题对工业控制系统的危害十分严重，成为工业控制应用中的最主要障碍。因此，如何使Modbus/TCP协议更高效地应用在具体的工业控制系统中，同时提高工业以太网实时性是需要解决的主要问题。　　 论文首先对Modbus/TCP协议的通信模型、工作原理和影响Modbus报文处理响应时间的主要因素做了详细分析，为选择合适的软硬件实现Modbus/TCP协议提供了理论依据。在总结工业以太网实时性理论的基础上，提出利用混合调度算法改善工业以太网实时能力的方案。根据对影响Modbus报文处理响应时间的各个因素的分析，论文选择Nucleus实时操作系统和嵌入式微处理器SEP4020作为实现Modbus/TCP协议的软硬件平台。在软件设计上，论文设计了SEP4020的内置网卡的驱动，利用Nucleus支持的网络套件实现了基本的以太网通信。在嵌入式TCP/IP协议栈的基础上，论文实现了Modbus/TCP协议。利用混合调度算法，论文对Modbus/TCP通信应用层进行优化，在服务器接收端拥堵的情况下改善工业以太网的实时性。　　 论文实现的Modbus/TCP协议的通信功能符合要求；Modbus报文处理平均响应时间减少到17.91ms，能够很好的满足工业控制系统的实时性要求。采用优化方案以后，关键报文的平均响应时间能够减少24.2％，很好的改善了工业以太网的实时性。