[发明专利]一种基于光纤网络的工业现场总线的光电收发系统

说明书

本申请公开了一种基于光纤网络的工业现场总线的光电收发系统，包括：主设备；通过电缆与主设备连接的主光电收发器；通过光纤与主光电收发器连接的分光器；通过光纤与分光器连接的N个从光电收发器；N为不小于2的正整数；通过电缆分别与N个从光电收发器连接的N个从设备，且每一个从设备基于与该从设备连接的从光电收发器、分光器以及主光电收发器实现与主设备之间的通信连接。应用本申请的方案，降低了光纤的数量，也降低了光电收发器的数量，有利于节约成本。

技术领域

本发明涉及工业现场通信技术领域，特别是涉及一种基于光纤网络的工业现场总线的光电收发系统。

背景技术

随着经济与技术的不断发展，目前工厂的规模越来越大，设备越来越多，装置与组成越来越分散，工厂的控制设备的规模也越来越复杂。

目前，在进行控制设备间的信息传输时，通常采用Profibus-DP、Modbus、CAN等现场总线，大于200m的长距离时，则需要将现场总线转换为光纤信号进行远距离传输。但是，目前的传输方案只能实现点对点的光纤信号传输，当工业现场的分散点较多时，便需要大量的光纤进行连接，光纤传输设备数量也大量增加。

可参阅图1，装置1-4需要与设备5通信时，设备5需要配置4套相互独立的通信线路，例如，设备5通过光电收发器5，光电收发器3与装置3通信连接，设备5通过光电收发器6，光电收发器1与装置1通信连接。即使多个装置之间较近，也需要独立铺设传输光纤，如果是需要冗余使用的设备，则至少需要2根单模光纤或2对多模光纤。

随着工厂的装置数量的不断增多，导致采用光纤进行信息传输需要使用到大量的长光纤进行铺设，一方面，光纤用量较大后会导致工厂的建设成本上升，另一方面，工业现场的环境复杂，光纤数量增大会增加光纤故障情况的发生次数，而光纤故障后，需要重新进行光纤熔接来完成修复，操作较为复杂，耗时也比较长，导致光纤通信在传输工业现场总线信号时受到了很大的限制，部分工厂甚至直接放弃使用。

综上所述，如何减少光纤的使用数量，节约成本，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于光纤网络的工业现场总线的光电收发系统，以减少光纤的使用数量，节约成本。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种基于光纤网络的工业现场总线的光电收发系统，包括：

主设备；

通过电缆与所述主设备连接的主光电收发器；

通过光纤与所述主光电收发器连接的分光器；

通过光纤与所述分光器连接的N个从光电收发器；N为不小于2的正整数；

通过电缆分别与N个从光电收发器连接的N个从设备，且每一个从设备基于与该从设备连接的从光电收发器、所述分光器以及所述主光电收发器实现与所述主设备之间的通信连接。

优选的，针对所述主光电收发器或者任意一个从光电收发器，该光电收发器将电信号转换为光信号的过程包括：按照预设的编码规则，将低频电信号编码为高频信号之后再通过光纤接口进行信号发送；

相应的，针对所述主光电收发器或者任意一个从光电收发器，该光电收发器将光信号转换为电信号的过程包括：按照预设的解码规则，将从光纤接口接收的高频信号解码为低频电信号之后再进行信号发送。

优选的，预设的所述编码规则为：

采用第一频率的矩形波作为基础频率，采用第二频率作为计数时钟，在电信号的下降沿处，将调制出的高频信号的低电平拉长k个时钟周期；在电信号的上升沿处，将调制出的高频信号的高电平拉长k个时钟周期；在电信号不发生跳变时，调制出的高频信号为频率等于所述第一频率的矩形波；