[发明专利]一种无源分光RS-485光纤总线接入方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业制造领域，具体涉及一种无源分光RS-485光纤总线接入方法，及实施该方法的系统。

背景技术

智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要，企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS-232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS-485解决了这个问题。

RS-485采用差分信号负逻辑，-2V～-6V表示“0”，+2V～+6V表示“1”。RS-485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上一般最多可以挂接32个结点。在RS-485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。连接RS-485通信链路时用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。

传统的网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，不支持环形或星形网络。组网介质主要有双绞线电缆和光纤，双绞线电缆和光纤在构建网络时，具有如下问题：

(1)共模干扰：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个 网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。

(2)EMI：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道(信号地)，就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。

(3)采用一条双绞线电缆作总线，将各个节点串接起来，从总线到每个节点的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。

(4)采用一条双绞线电缆作总线的最大通信距离约为1219m，最大传输速率为10Mbps，传输速率与传输距离成反比，在100KbpS的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。随着传输距离的增加，通信速率会急速下降，并不能保证高速远距离的通信要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种远距离、高速、大容量、采用RS-485结合光纤通信，通信可靠性高的无源分光RS-485光纤总线接入方法及实施该方法的系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种无源分光RS-485光纤总线接入方法，其包括以下步骤：

(1)设置RS-485总线控制端； 

(2)设置无源RS-485光网络局端，且无源RS-485光网络局端的一端连接RS-485总线控制端； 

(3)设置无源RS-485光网络终端，且无源RS-485光网络终端的一端连接无源RS-485光网络局端的另一端；

(4)设置用户终端设备，且用户终端设备连接无源RS-485光网络终端的另一端；

(5)工作时，RS-485总线控制端发出控制信号，并通过总线传 输至无源RS-485光网络局端，无源RS-485光网络端局将控制信号转换成TTL逻辑信号后，然后根据通信逻辑，将TTL逻辑信号转换成光信号，然后由光纤，将光信号传输至无源RS-485光网络终端，无源RS-485光网络终端将光信号转换成RS-485总线逻辑电平信号，从而控制与无源RS-485光网络终端连接的用户终端设备；

(6)用户终端设备将反馈数据信号通过无源RS-485光网络终端，转换成光信号，然后通过光纤将光信号传输至无源RS-485光网络局端，由无源RS-485光网络局端将信号转换成RS-485总线电平或是RS-232电平信号，传输至RS-485总线控制端的RS-485或是RS-232接口。