一种RS485电/光信号转换方法及数字化仪控平台技术

本发明专利技术公开了一种RS485电/光信号转换方法及数字化仪控平台，通过可编程逻辑器件实现RS485电信号转换为光信号，使用光纤作为信息传输的介质，本发明专利技术通信速率高、抗干扰能力强、具有很强的实时性和可靠性，能够满足实时监控系统和远程监控系统的要求；同时该方法具有良好的兼容性和可扩展性。本发明专利技术能够很好地应用在核动力数字化仪控平台中，提高数字化仪控平台与外部系统通信的有效性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种RS485电/光信号转换方法及数字化仪控平台
本专利技术涉及核动力数字化仪控平台中的通信领域，具体涉及一种RS485电/光信号转换方法及基于该转换方法实现的数字化仪控平台。
技术介绍
RS485通信在工业现场中广泛使用，但大多使用电信号进行通信。而工业通讯发展到现代，大部分在现场采用光纤通讯，以此保证信号较高的抗干扰性和可靠性。在核动力数字化仪控平台中，需要使用RS485通信传输较多的信号。然而传统的RS485通信网络采用电信号进行通信，主要存在以下几个方面的不足：(1)总线过长、节点过多导致与外部系统通信不稳定；(2)传统总线型RS485网络中并无硬件方面的网络通信设计，程序编写时须考虑总线竞争问题及通信过程中的纠错容错问题，增加了软件的工作量，降低了网络的利用率；(3)需要根据网络实际使用情况，如节点数量、电缆长度等匹制端接电阻，如匹配欠佳则导致通信不稳定。
技术实现思路
因此为了解决现有技术存在的问题，提高核动力数字化仪控平台与外部系统通讯的抗干扰性、有效性和可靠性；本专利技术提出了一种RS485通信电信号转换为光信号的方法，该方法主要基于可编程逻辑器件和光发送模块实现RS485通信电信号转换为光信号，使用可编程逻辑器件实现电信号和光信号之间的转换，提高了系统的可靠性，使用光纤作为信息传输的介质，提高了通讯的抗干扰能力。本专利技术通过下述技术方案实现：一种RS485电/光信号转换方法，包括以下步骤：(1)采用RS485收发器接收RS485电信号并将其发送给可编程逻辑器件；(2)通过可编程逻辑器件对RS485电信号进行编码处理，并将其通过脉冲信号传递给光发送模块；(3)光发送模块接收可编程逻辑器件的脉冲信号，将其转换为光信号，使其在光纤中进行传输。进一步，RS485收发器采用ADM2682EBRIZ型号的RS485隔离收发器。进一步，可编程逻辑器件为CPLD或FPGA。进一步，光发送模块采用HFBR-1414TZ型号的低功耗光纤发送器件。另一方面，本专利技术还提出了一种数字化仪控平台，包括采用上述RS485电/光转换方法实现的隔离网关，所述隔离网关将数字化仪控平台的RS485通信卡的电信号，转换为光信号，实现信息通过光纤向外部系统传输。本专利技术通过可编程逻辑器件实现RS485电信号转换为光信号，使用光纤作为信息传输的介质，本专利技术通信速率高、抗干扰能力强、具有很强的实时性和可靠性，能够满足实时监控系统和远程监控系统的要求；同时该方法具有良好的兼容性和可扩展性。本专利技术能够很好地应用在核动力数字化仪控平台中，核动力数字化仪控平台通过此方法将电信号转换为光信号送给相应的其他系统去实现相应的功能；在实际使用过程中，使用RS485通讯卡作为RS485电信号的来源。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的RS485电/光信号转换原理框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1一种RS485电/光信号转换方法，基于RS485收发器、可编程逻辑器件和光发送模块来实现，如图1所示，具体包括以下步骤：(1)采用RS485收发器接收RS485电信号并将其发送给可编程逻辑器件；(2)通过可编程逻辑器件对RS485电信号进行编码处理，并将其通过脉冲信号传递给光发送模块；其中，编码处理具体按照慢切斯特编码原理进行编码：当信号出现上升沿时，输出脉冲就会连续输出两个低电平脉冲信号；当信号出现下降沿时，输出脉冲就会连续输出两个高电平脉冲信号；(3)光发送模块接收可编程逻辑器件的脉冲信号，将其转换为光信号，使其在光纤中进行传输；其中，光发送模块将高低电平脉冲信号转换为光信号具体按照高电平点亮、低电平熄灭的方式向外发出光信号。其中，RS485收发器可使用任意的通用的RS485收发器，在本专利技术的一个实施例中，使用的是ADM2682EBRIZ芯片，它是一款RS485隔离收发器，它的内部集成了一个5KVrms隔离DC/DC电源，省去了外部DC/DC隔离模块；其输入/输出引脚提供±15KVESD保护；具有限流和热关断特性，可防止发生输出短路以及总线竞争导致功耗过大的情况。可编程逻辑器件可使用任意的通用可编程逻辑器件，如FPGA、CPLD等。在本专利技术的一个实施例中，使用的是CPLD芯片，在CPLD芯片内完成RS485电信号的接收、电信号编码、以及光发送模块的驱动等工作。光发送模块可使用任意的通用光发送模块。在本专利技术的一个实施例中，使用的是HFBR-1414TZ。HFBR-1414TZ是一款低功耗光纤发送器件。实施例2本专利技术还包括将上述实施例1中的RS485电/光信号转换方法应用于核动力数字化仪控平台，实现核动力数字化仪控平台隔离网关，使用该隔离网关，将数字化仪控平台的RS485通讯卡的电信号，转换为光信号，从而实现数字化仪控平台的相关信息通过光纤向外部系统发送。本专利技术的一种RS485电/光信号转换方法，通过可编程逻辑器件实现RS485电信号转换为光信号，使用光纤作为信息传输的介质，本专利技术通信速率高、抗干扰能力强、具有很强的实时性和可靠性，能够满足实时监控系统和远程监控系统的要求；同时该方法具有良好的兼容性和可扩展性。本专利技术能够很好地应用在核动力数字化仪控平台中，提高数字化仪控平台与外部系统通信的有效性和可靠性。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RS485电/光信号转换方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)采用RS485收发器接收RS485电信号并将其发送给可编程逻辑器件；(2)通过可编程逻辑器件对RS485电信号进行编码处理，并将其通过脉冲信号传递给光发送模块；(3)光发送模块接收可编程逻辑器件的脉冲信号，将其转换为光信号，使其在光纤中进行传输。

【技术特征摘要】
1.一种RS485电/光信号转换方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)采用RS485收发器接收RS485电信号并将其发送给可编程逻辑器件；(2)通过可编程逻辑器件对RS485电信号进行编码处理，并将其通过脉冲信号传递给光发送模块；(3)光发送模块接收可编程逻辑器件的脉冲信号，将其转换为光信号，使其在光纤中进行传输。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，RS485收发器采用ADM2682EBRI...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶奇，俞赟，陈杰，吴志强，孙诗炎，李文平，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川,51