随着工业4.0的推进,提高生产效率、保障工业安全越来越受到工业控制领域的关注。本安防爆作为一种最可靠、最安全的防爆技术,被众多制造商所使用。而现场总线技术进一步成熟,已经成为工业领域通讯中不可缺少的一员。MODBUS总线以其开放性、高可靠性在汽车、轮船、医疗、工业仪表设备中得到大量应用。本课题是基于对MODBUS总线的本质安全栅研究与开发。首先介绍工业现场的总线发展状况,以及MODBUS总线的特点,其次对本安防爆技术、EMC电磁兼容技术等做了详细的研究,并给出设计本安产品参数值的计算方法。在此基础之上引入TI公司生产的24位高精度采样芯片ADS1247和MSP430F169单片机配合处理输入信号的技术方案。全文给出仪表硬件和软件的具体设计步骤,利用开发的总线通讯系统进行产品检测,通过获取的试验数据对比产品性能。课题研究中解决模拟量信号高速采样中精度稳定性问题,安全栅可完成高速、多分布的MODBUS总线通讯,硬件电路中实现工业现场对输入端、输出端、电源端三端信号隔离的要求,解决本安防爆难题。因此,总线安全栅拥有宽广的客户群与市场,满足人们日益增长的安全可靠性需求。