随着3C技术的发展,通信网络化的开放式系统成为测控领域新的发展方向,现场总线与计算机网络技术在工业控制领域也变得越来越重要。Modbus现场总线作为一种有效支持实时分布式测试控制的总线,以其稳定性好、可靠性高、抗干扰能力强、维护成本低等特点越来越受到人们的重视。虚拟仪器技术作为测控领域的新技术,因其在系统设计、测试和维护方面所具有的独特优势,也得到了越来越广泛的应用,并引领着测控技术的发展方向。因此研究基于虚拟仪器技术和Modbus现场总线的测控系统的设计与开发具有非常现实的意义。燃气轮机及其联合循环发电机组作为一种新型发电设备,具有投资费用低、建设周期短、供电效率高、排放污染小等优点,得到了越来越多的重视、研究和应用。研究其运行特性,并对其进行故障检测和诊断则是提高燃气轮机系统工作稳定性的重要手段之一。本文首先分析了故障诊断技术、现场总线技术和虚拟仪器技术的研究现状和发展。重点研究了Modbus总线协议及其在TCP/IP上的实现,并设计了基于Modbus协议的系统通信程序。然后,研究了燃气轮机系统的数学模型,并设计了其UniSim仿真模型,得到了一系列燃气轮机在无故障状态下的运行参数。在此基础上,针对系统两种不同类型的故障引入自适应数值滤波器进行故障检测,并提出了联合故障诊断算法对系统进行故障诊断。最后,根据系统要求设计了软硬件系统结构,利用Access2003设计了系统数据库,并在Labview2010开发平台上设计了燃气轮机系统的上位机监控程序、故障诊断程序以及数据库管理程序,利用HC900控制器实现了上位机与燃气轮机仿真模型之间的通信,成功实现了燃气轮机诊断系统的设计和开发。本文为CCHP系统进一步的优化控制提供了基础方案。