现场总线控制系统FCS有着全分散、全数字、智能、双向、互连、多变量、多接点等特点,已经成为自动控制系统发展的新趋势,而在现场总线控制系统的三层结构中,底层的现场总线仪表起着至关重要的作用。氧化锆式的氧量分析仪表在工业炉和窑中烟气的含氧量测量中的应用非常广泛,但由于国内氧量分析仪表的研制相对滞后,有着测量精度不高,仪表寿命短等缺点,而且校正的过程需要工作人员携带标气瓶到现场操作,给现场设备的维护带来极大不便。基于以上考虑,本文选取市场占有率绝对领先的总线技术PROFIBUS-DP现场总线作为氧量仪的通信方式,设计和实现具有PROFIBUS-DP现场总线从站通信接口的氧量分析仪表,以此推动PROFIBUS-DP现场总线智能仪表和设备国产化的发展,是一项具有实际意义的工作。论文深入的研究了PROFIBUS-DP现场总线通信技术,分析了其通信协议和通信过程以及在实际应用中的通讯协议实现方法。研究了氧化锆式氧量仪的测氧原理,针对氧量仪开发过程中的智能化要求,在硬件和软件设计过程中,着重阐述了氧量仪数据采集,PID温度控制,PROFIBUS-DP现场总线通信等方面的设计和实现方法,最后完成了各项定性和定量的仪表测试,实验表明本课题所设计的PROFIBUS-DP现场总线氧量仪测量精度方面达到要求,控温精度有所提高,实现了PROFIBUS-DP从站通信功能,运行稳定可靠。本文研制的PROFIBUS-DP现场总线氧量仪具有维护方便、使用寿命长的特点,其控制器集温度控制,数字显示,模拟输出,氧量自动修正,超温保护等功能为一体,具有广泛的应用前景和推广价值。