本文取材于华文自动化公司的HPCS3000DCS现场总线升级改造项目，在详细阐述了系统由Modbus升级到CANBUS所遇到的理论和实践问题基础上，并根据DCS对现场总线网络实时性和可靠性的要求，重点就本人独立承担完成地各种I/O模块共用的双CANBUS网络接口硬件、冗余扫描卡硬件的设计与调试问题展开了较深入的讨论。在此基础上，编写了相应的软件模块，并提出了HPCS3000DCS实时数据的数据结构并对现场总线设备间的通讯协议进行了升级改造。双CANBUS网络接口、接口冗余扫描卡设计方案，采用了当前先进成熟的集成模块，最终使I/O模块的通讯速率提高了3倍，误码率有很大程度地降低，可靠性大大增强。 原HPCS3000DCS现场级用的是基于RS485的Modbus协议，其通讯过程占用的MCU资源比较多，速度比较慢，错误率比较高。而采用了CANBUS以后，不仅克服了上述问题，而且增加了错误检出率和例外报告通讯方式。并且采用了具有ISA接口的冗余扫描卡负责CANBUS网络节点的扫描，这就使得DPU硬件和软件工作量大大降低并且提高了数据交换的速度。另外，在升级现场总线级通讯协议时，结合了Modbus和CANopen协议的优点，根据现场总线级数据优先级，采用不同的方式传送，比如PDO帧级别要高于SDO帧。 在叙述各I/O模块设计时，着重阐述了CANBUS接口硬件及模块化软件，同时也简要的介绍了模拟量卡和开关量卡设计规则，并列举了热电阻、热电耦模拟量模块和通用数字量模块的采样接口。在叙述冗余扫描卡设计时，详细阐述了扫描卡各部分硬件并给出CPLD实现译码、驱动和冗余操作的原理图，接下来，给出了IDT7134内部的数据结构，并设计出通讯规范。 各种I/O卡、冗余扫描卡的设计及操作软件已于2004年11月设计完成，并在有12个节点的条件下测试通过。由于实际DCS对可靠性和安全性要求很高，所以CANBUS系统在工程实施之前还有大量工作要做。 最后，对全文作了总结并提出进一步优化的策略。