DCS(Distributed control system)分布式控制系统发展到今天,广泛应用于石油、化工、能源、冶金、环保、军工、核工业等行业。随着系统功能的增多,DCS控制系统的分布式及分层管理特点越来越明显,系统的数据通信量也越来越大,所以对于其通信系统的研究就很有必要的,这样可以防止数据的丢失,实现更有效的数据通信。由于DCS系统通过工业组态能实现不同领域的应用,这就要求设计的数据转发系统具有通用性和可扩展性。基于此,本文就对DCS数据转发系统进行了研究。本文以核电站现场控制站为研究背景,根据项目的需要,设计了基于可编程逻辑器件的千兆以太网通信系统,目前该系统已经在国产DCS中得到了应用。本文对论文的研究背景DCS分布式控制系统进行了论述,并对论文的相关技术进行了概述,包括FPGA基本机构、设计流程和Verilog描述语言,还介绍了12C总线和RS485总线。本系统用于现场控制站与各个通讯卡的数据转发系统,用以处理千兆以太网和光纤之间的数据转换,同时基于FPGA保密性较差的特点,对负责数据转发和状态切换的光旁通模块的FPGA进行加密,防止数据的丢失和被窃取。