Profibus-DP总线远程传输光电信号转换模块的研究开题报告

1. 研究目的与意义

综合应用电工电子、数字逻辑电路、现场总线等知识，完成Profibus差分信号光电传输模块的设计，为毕业生胜任工业通信、智能仪表及现场总线的产品设计工作打下坚实基础。

2. 国内外研究现状分析

现场总线技术开发始于二十世纪八十年代，美国仪表及自动化协会着手制定现场总线标准；1985年，国际电工委员会负责现场总线技术的规范与体系的探索；1986年，德国制定过程现场总线标准，简称profibus；1992年，ISP协会在profibus的基础上制定现场总线标准；2000年1月4日，IEC通过现场总线标准；2014年，德国卡尔斯鲁尔研究中心研制出世界上最小的光电转换器。

3. 研究的基本内容与计划

（1）利用数字电路和光纤信号收发模块实现profibus差分信号的接收和发送； （2）利用隔离芯片和数字逻辑电路实现电气信号的隔离和各种故障的处理与报警功能； （3）将工业标准24v电源变换为系统工作电源，并实现电源的双备份功能。

（4）调试电路，测试传输和各种报警功能，测试传输的可靠性及误码率。

研究计划：第1-3周 开题，熟悉所做课题的基本内容，查阅参考文献，收集相应资料。

4. 研究创新点

（1）利用数字技术直接实现数据传输方向的智能识别、传输起始及终止位的识别、传输方向的切换。

（2）系统物理层收发连接具有波特率自适应特性，当输入信号波特率在一定范围内变化时，无需调整系统配置，信号便可正确地输出和传输。

（3）采用物理层实现光电差分信号的互相转换的方式，其转换过程延时小，无需打包传送，该方法大大提高了传输的实时性。