在现今的工业现场,现场总线技术的大量使用,使工业控制系统在系统的结构、安装、维护和管理等方面更加简单,大大降低了系统的安装与运行维护成本,增强了系统运行的稳定性。这些优点使现场总线技术成为自动化技术发展的热点。Prifibus是过程现场总线(Process Field Bus)的缩写,于1989年正式成为现场总线的国际标准,目前在多种自动化领域中占据主导地位,全世界的设备节点数已经超过5000万。大型复杂控制系统中通常存在大量传感器件、执行器件与控制器件,通过Profibus总线实现数据信息的传输与交互。实时监听Profibus总线,对这些信息数据加以记录和分析,能够帮助系统设计与维护人员深入了解系统状态,挖掘系统故障原因,从而进一步提高系统可靠性。因此,Profibus总线监听与分析技术在工程应用中具有重要的实际应用价值,有必要加以研究,并设计出专用的Profibus总线监听诊断工具。本文在对Profibus-DP总线协议(系统组成、通信原理、协议结构)深入分析的基础上,提出了一种对Profibus-DP总线网络中的数据进行采集与监听的软硬件设计方案。为实现该方案,本文设计了专用的高速通信硬件接口,以使普通计算机能够正确获得Profibus总线通信数据。设计了一套通信数据分析软件,用于从原始报文信息中解析重要的数据信息;实现了一套友善的人机界面,通过该界面,可以直观的显示整个Profibus网络的拓扑结构以及各个主从站点间的数据流向;可以根据记录的数据对整个Profibus总线系统进行系统维护与故障检查。本文最后使用西门子PLC S7-400、S7-200和ET200远程I/O接口搭建出测试网络,对整个系统进行了实验验证。