现场总线技术的产生导致了传统控制系统结构的深刻变革。然而现场总线协议标准众多且互不兼容,给这一技术的推广应用带来了不利的影响。因此研究不同现场总线系统连接方法有着重要的现实意义。本文通过一个网关的设计,实现PROFIBUS-DP和HART这两种应用广泛的现场总线系统的互连。 依据ISO/OSI开放互连模型,结合现场总线协议自身的特点逐层分析了PROFIBUS-DP与HART的协议结构,并根据分析结果,提出了DP与HART的协议转换方法,开发了网关的硬件和软件,实现了DP主站对HART从站的单向访问。 基于Intel 80C52系列单片机,设计了一个双CPU分别控制两个通信接口的网关系统结构。为了增加DP通信的可靠性和节约网关的开发时间,网关的PROFIBUS-DP通信功能由专用协议芯片SPC3实现。HART协议则由符合Bell 202通信标准FSK技术的调制解调芯片HT2015配合外部模拟电路实现。 网关PROFIBUS-DP接口程序(主CPU程序)在SIEMENS的DPS2软件包的基础上开发,程序控制SPC3的DP通信以及整个网关的全局性操作;HART接口程序则负责控制HART协议通信数据的实现,配合主CPU程序完成信息的传递工作。 网关符合PROFIBUS-DP及Bell 202通信标准,符合HART协议规定的主设备基本性能参数。在实验条件下网关已成功将SIMATIC S7系统、SIMATIC WinLC系统与网关互连以及HART协议双机通信的实验性操作,证明了所提出的协议转换方法的正确性。关于网关的的可靠性及安全性还有待在实际的工作中进一步验证和改进。