[發明專利]一種無源分光RS-485光纖總線接入方法及系統

在審

• 申請號: 201410840234.7
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104753597A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 王春
• 申請（專利權）人: 東莞市啟鼎光電科技有限公司
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25;H04B10/278
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 吳英彬

技術領域

本發明涉及工業制造領域，具體涉及一種無源分光RS-485光纖總線接入方法，及實施該方法的系統。

背景技術

智能儀表是隨著80年代初單片機技術的成熟而發展起來的，現在世界儀表市場基本被智能儀表所壟斷。究其原因就是企業信息化的需要，企業在儀表選型時其中的一個必要條件就是要具有聯網通信接口。最初是數據模擬信號輸出簡單過程量，后來儀表接口是RS-232接口，這種接口可以實現點對點的通信方式，但這種方式不能實現聯網功能。隨后出現的RS-485解決了這個問題。

RS-485采用差分信號負邏輯，-2V～-6V表示“0”，+2V～+6V表示“1”。RS-485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實現點對點的通信方式，現很少采用，現在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓撲結構在同一總線上一般最多可以掛接32個結點。在RS-485通信網絡中一般采用的是主從通信方式，即一個主機帶多個從機。連接RS-485通信鏈路時用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。

傳統的網絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構，不支持環形或星形網絡。組網介質主要有雙絞線電纜和光纖，雙絞線電纜和光纖在構建網絡時，具有如下問題：

(1)共模干擾：RS-485接口采用差分方式傳輸信號方式，并不需要相對于某個參照點來檢測信號，系統只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發器有一定的共模電壓范圍，RS-485收發器共模電壓范圍為-7～+12V，只有滿足上述條件，整個?網絡才能正常工作。當網絡線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩定可靠，甚至損壞接口。

(2)EMI：發送驅動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路，如沒有一個低阻的返回通道(信號地)，就會以輻射的形式返回源端，整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。

(3)采用一條雙絞線電纜作總線，將各個節點串接起來，從總線到每個節點的引出線長度應盡量短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低。

(4)采用一條雙絞線電纜作總線的最大通信距離約為1219m，最大傳輸速率為10Mbps，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100KbpS的傳輸速率下，才可以達到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加485中繼器。隨著傳輸距離的增加，通信速率會急速下降，并不能保證高速遠距離的通信要求。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種遠距離、高速、大容量、采用RS-485結合光纖通信，通信可靠性高的無源分光RS-485光纖總線接入方法及實施該方法的系統。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案為：

一種無源分光RS-485光纖總線接入方法，其包括以下步驟：

(1)設置RS-485總線控制端；?

(2)設置無源RS-485光網絡局端，且無源RS-485光網絡局端的一端連接RS-485總線控制端；?

(3)設置無源RS-485光網絡終端，且無源RS-485光網絡終端的一端連接無源RS-485光網絡局端的另一端；

(4)設置用戶終端設備，且用戶終端設備連接無源RS-485光網絡終端的另一端；

(5)工作時，RS-485總線控制端發出控制信號，并通過總線傳?輸至無源RS-485光網絡局端，無源RS-485光網絡端局將控制信號轉換成TTL邏輯信號后，然后根據通信邏輯，將TTL邏輯信號轉換成光信號，然后由光纖，將光信號傳輸至無源RS-485光網絡終端，無源RS-485光網絡終端將光信號轉換成RS-485總線邏輯電平信號，從而控制與無源RS-485光網絡終端連接的用戶終端設備；

(6)用戶終端設備將反饋數據信號通過無源RS-485光網絡終端，轉換成光信號，然后通過光纖將光信號傳輸至無源RS-485光網絡局端，由無源RS-485光網絡局端將信號轉換成RS-485總線電平或是RS-232電平信號，傳輸至RS-485總線控制端的RS-485或是RS-232接口。