当今,数字自动化已经成为计算机控制领域的发展趋势,在过去的几十年里,数字化自动控制系统发展迅速,涌现出许多新技术。传统的分布式控制系统以其突出的优点和特性在电厂自动化发展中得到广泛应用,但其却无法解决自动化孤岛依然存在的现状,而孤岛的存在极大阻碍了工业自动化系统信息化、数字化的发展进程。现场总线是一种以智能传感、计算机、控制和数据通讯的综合技术,构成了全分散、智能、双向、互连、多站点的通信与控制系统。现场总线控制系统已成为继分散控制系统的新一代控制系统,其很好地解决了自动化系统中信息孤岛问题,已成为当前自动化技术发展的热点。在所有的现场总线标准中,PROFIBUS总线发展最为迅速,应用范围也最为广泛,世界上许多知名自动化设备公司都开发基于PROFIBUS总线的自动化设备。国内电厂现场总线自动化系统基本采用西门子等国外公司的RPOFIBUS设备,自主研发PROFIBUS通用接口的研究却很少。因此,本文在对PROFIBUS技术进行理论分析和研究的基础上,根据实际应用设计并实现了一个基于PROFIBUS总线的电厂数据采集系统。首先,概述了现场总线技术,并从技术特点、协议结构、传输技术、存取协议等方面对PROFIBUS总线协议进行详细的介绍。其次,在电厂分布式控制系统的构成基础上,提出了基于PROFIBUS总线的电厂数据采集系统的设计思想。为了满足电厂数字自动化控制系统对高可靠性的要求,构建了一个双冗余网络,并对基于PROFIBUS双冗余网络的整个系统进行了可靠性论证。最后,设计并实现了电厂数据采集系统从站的硬件和软件。硬件上实现了从站通信模块和前端数据模块的设计,重点阐述了模块硬件设计思想、逻辑结构、芯片选型及模块各个部分的详细设计。软件上着重分析了软件主程序和PROFIBUS协议的设计思想、框架和流程,并给出软件设计流程图。通过实验验证,数据采集系统的所有从站能够实现与高速、稳定的数据通信。