[发明专利]一种PROFIBUS冗余环网光纤收发器的实现方法

说明书

本发明公开了一种PROFIBUS冗余环网光纤收发器的实现方法，其包括如下步骤：1)采集PROFIBUS报文的起始标志：2)采集并缓存PROFIBUS端口报文数据：3)FPGA程序处理电路对接收报文数据缓存区数据进行处理，发送至光纤接口：4)对光纤接口数据进行处理，判断环网状态、PROFIBUS隔离收发器接收发送状态：5)缓存光纤接口报文数据，并发送至PROFIBUS端口。本发明对PROFIBUS报文数据的处理方法适合高速信号的传输，提高了信号传输的稳定性，同时本发明对环网建立、环网故障、故障恢复的判断和处理合理可靠，提高了环网通信系统的可靠性、稳定性。

技术领域

本发明属于现场总线光纤收发器领域，具体涉及一种PROFIBUS冗余环网光纤收发器的实现方法。

背景技术

PROFIBUS现场总线是当今应用最为广泛的工业通信网络之一，由于PROFIBUS现场总线的电气通信网络在应用时，受到传输距离、通讯速率、电磁干扰等方面的影响与限制，无法同时达到长距离和高速率的数据通信指标。PROFIBUS光纤收发器正好可以把PROFIBUS的电信号报文与光纤传输报文相互转换，使得PROFIBUS现场总线达到长距离、高速数据传输的目的。

冗余环网PROFIBUS光纤收发器，不仅支持点对点数据传输，也支持线性、星型、冗余环形网络的数据传输，冗余环网的组网方式，使系统在某一处光纤故障时，系统在很短时间内启用备用网络，实现故障短时自动恢复，保障系统正常通信，弥补了单光口PROFIBUS光纤收发器只能点对点数据传输，故障不能自动恢复的缺点，满足可靠性和稳定性要求较高的工业现场的需求。

目前冗余环网PROFIBUS光纤收发器设计难点在于：

1、如何判断冗余环网PROFIBUS光纤收发器内部隔离收发芯片的接收和发送状态。常用的方法是对报文进行解析，报文解析完毕再确定发送或接收状态，此方式增加了FPGA数据处理难度，同时增加了数据处理时延。

2、PROFIBUS数据报文经过PROFIBUS光纤收发器内部FPGA和光电转换模块处理后，必然会导致数据传输延时，增加数据传输的不稳定性。

3、冗余环网的环网构建以及故障恢复算法不同，故组建环网的自愈时间、环网通信的可靠性有较大差别。

申请号为201510598531.X的发明专利，公开了一种用于PROFIBUS的光纤接口转换模块的实现方法，通过FPGA算法对PROFIBUS报文进行解析、和调制/解调，使PROFIBUS信号能在电网络和光纤网络上相互转换和传输，其缺点在于需要反复更换波特率进行波特率搜索和报文正确性判断，使网络接通时间、信号延时增加，另外发明不能实现冗余环网功能。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种PROFIBUS冗余环网光纤收发器的实现方法，其有效解决了现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种PROFIBUS冗余环网光纤收发器的实现方法，所述收发器的硬件包括电压转换电路，DCDC隔离电路，PROFIBUS隔离收发电路、FPGA程序处理电路、光电转换及接口电路以及拨码开关选择电路；所述实现方法包括如下步骤：

1)采集PROFIBUS报文的起始标志：

上电复位后，所述PROFIBUS隔离收发电路中的PROFIBUS隔离收发芯片ADM2486处于接收状态，当所述PROFIBUS隔离收发器芯片ADM2486的RXD信号为低电平时，标志着PROFIBUS报文数据开始传输；开始接收并缓存RXD数据至PROFIBUS接收报文数据缓存区；

2)采集并缓存PROFIBUS端口报文数据：