随着智能仪表、网络技术和数字通信技术的发展，现场总线和工业以太网技术在工业现场得到了广泛的应用。同时面对国内工业生产的安全现状，基于总线技术的控制系统越来越多地被用于安全仪表系统(SIS)中，所以迫切需要开展总线安全技术的研究工作，提高总线控制系统的安全性和可靠性。　　 本文重点研究现场总线功能安全协议，开发实现了功能安全协议，并进行了现场总线功能安全协议的评估。　　 本文对现场总线功能安全协议进行了研究，对现场总线系统进行失效分析，并研究现场总线通信过程中可能遇到的通信故障，添加现场总线功能安全协议层，描述现场总线功能安全的体系结构。针对不同的通信故障提供相应的功能安全通信技术。随后在EPA协议栈上，通过添加序列号、时间戳、CRC等功能安全通信技术，开发并实现了功能安全协议层。并通过测试证明了功能安全协议层可以完成预定的功能。　　 为了从理论上研究并评估现场总线功能安全协议，本文采用了Markov分析方法进行定量的分析，并建立模型。运用Markov分析方法对多种不同情况下的现场总线系统建立Markov模型，同时考虑了诊断、可修复、共同原因失效等因素的影响。并针对每种情况分别对现场总线添加功能安全协议层之前、添加功能安全协议层之后的系统建立Markov模型，获取PFDavg值。通过具体实例对现场总线功能安全协议层添加前后的不同模型进行对比分析。