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生产信息管理系统是流程工业综合自动化的重要组成部分。数据采集系统作为生产信息管理系统的核心部分，其集成了分布在不同区域、不同控制系统中的生产实时数据，为生产信息管理系统提供生产过程数据。随着嵌入式装置的发展，由其强大的处理能力、丰富的软硬件资源、体积小和功耗低等特点适合用作数据采集装置；Modbus协议是目前流程工业控制系统中的一种通用的数据传输协议。因此研制基于Modbus的嵌入式数据采集装置具有重要的工程应用价值。本文在分析了生产信息管理系统中数据采集装置的功能需求的基础上，提出了一种基于Modbus/TCP的嵌入式双以太网接口的数据采集装置的集成方法，该方法给出了一种基于WinCE的嵌入式双以太网接口的嵌入式数据采集装置平台设计方法和一种.NET下的Modbus数据采集程序的设计方法，给出了基于Modbus的嵌入式数据采集装置的体系结构；针对基于Modbus/TCP的过程实时数据采集问题，提出了一种基于Modbus协议的生产过程实时数据的采集方法，该方法采用基于位号信息分组的Modbus数据采集方法减少了数据采集时信息的交换次数，利用多线程技术，实现了不同Modbus功能码类型的实时数据的多线程异步采集；根据嵌入式数据采集装置硬件的集成方法，设计与实现了基于Modbus的嵌入式数据采集装置平台；根据数据采集程序的集成与设计方法，设计与实现了基于Modbus/TCP的数据采集程序。实验测试与分析表明，基于Modbus的嵌入式数据采集装置集成方法正确且可行。基于Modbus/TCP协议的生产过程实时采集的方法能够有效实现对生产过程实时数据的采集。基于Modbus的数据采集程序能够完成对生产过程实时数据的采集与存储和实现对配置信息的灵活配置。基于Modbus的嵌入式数据采集装置为基于Modbus的数据采集装置提供了一种新的可行方案。