光纤通信在HolliAS-MACS中的应用

光纤通信在HolliAS-MACS中的应用一、光纤、光缆基础知识1.光纤传输的特点抗电磁干扰性能好通讯速率高、容量大保密性好传输距离长2.光纤的分类2.1按照传输模式来划分光纤中传播的模式就是光纤中存在的电磁波场场型,或者说是光场场形(HE)｡各种场形都是光波导中经过多次的反射和干涉的结果｡各种模式是不连续的离散的｡由于驻波才能在光纤中稳定的存在,它的存在反映在光纤横截面上就是各种形状的光场,即各种光斑｡若是一个光斑,我们称这种光纤为单模光纤,若为两个以上光斑,我们称之为多模光纤｡单模光纤(Single-Mode)单模光纤只传输主模,也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输｡由于完全避免了模式射散使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用与大容量、长距离的光纤通迅｡单模光纤使用的光波长为1310nm或1550nm｡如图1单模纤光线轨迹图｡多模光纤(Multi-Mode)在一定的工作波长下(850nm/1300nm),有多个模式在光纤中传输,这种光纤称之为多模光纤｡由于色散或像差,因此,这种光纤的传输性能较差频带比较窄,传输容量也比较小,距离比较短｡2.2按照纤芯直径来划分50/125(μm)缓变型多模光纤62.5/125(μm)缓变增强型多光纤8.3/125(μm)突变型单模光纤备注:50/62.5/8.3(μm)均为光纤光芯直径数,125(μm)均为光纤玻璃包层的直径数｡2.3按照光纤芯的折射率分布来划分阶越型光纤(Stepindexfiber),简称SIF;梯度型光纤(Gradedindexfiber),简称GIF;环形光纤(ringfiber);W形光纤3.光缆光纤虽然具有一定的抗拉强度，但是经不起实用场合的弯曲、扭曲和侧压力的作用。因此，必须象通信用的铜缆一样，借用传统的矫合、套塑、金属带铠装等成缆工艺，并在缆芯中放置强度元件材料，制成不同环境下使用的多品种光缆，使之能适应工程要求的敷设条件，承受实用条件下的抗拉、抗冲击、抗弯、抗扭曲等机械性能，以保证光纤原有的好的传输性能不变。点对点光纤传输系统是通过光缆进行连接｡光缆可包含1根光纤(有时称单纤)或4根光纤(有时称四芯光缆),或者甚至更多。4.光缆的选用光缆的选用除了根据光纤芯数和光纤种类以外,还要根据光缆的使用环境来选择光缆的外护套｡1.户外用光缆直埋时,宜选用铠装光缆｡架空时,可选用带两根或多根加强筋的黑色塑料外护套的光缆｡2.建筑物内用的光缆在选用时应注意其阻燃､毒和烟的特性｡一般在管道中或强制通风处可选用阻燃但有烟的类型(Plenum),暴露的环境中应选用阻燃､无毒和无烟的类型(Riser)｡3.楼内垂直布缆时,可选用层绞式光缆(DistributionCables);水平布线时,可选用可分支光缆(BreakoutCables)｡4.传输距离在2km以内的,可选择多模光缆,超过2km可用中继或选用单模光缆｡5.光缆芯数选择以“两用、两备用、两扩容”为原则，在DCS中，只考虑“两用、两备用”即可二、光纤通信在HolliAS-MACS系统中的应用1单模、多模光缆的选择从成本上说：同型号的多模光缆比单模光缆贵，但是配套的跳线、光电收发器、光口模块，单模比多模贵。从一致性上说:单模光缆必须配套单模的光设备，多模的必须配套多模的广设备。从传输距离说：多模光缆的距离2km,单模100km。从芯数上说：DCS系统单个网段的通信，如128网，需要使用2根光纤(一收一发)，另外考虑“两用、两备”的原则，必须选用4芯光缆。2.在DCS的应用方向用于交换机的级联：单个域内交换机的级联：如0#域的两个交换机(带光口)之间的级联，两个交换机之间距离很近，可直接通过跳线来进行连接。不同域的交换机(带光口)级联：0#域和1#域之间的交换机的级联，如果交换机在同一个通讯柜内，可通过跳线直接连接；如果交换机距离远，在不同的电子设备间或者在不同的建筑物之间，必须利用光缆来进行连接，使用的光设备有：跳线、尾纤、光端接盒(光耦合器)注：1如果交换机本身不带光口，而本身不具有扩展光口的功能，那么，在短距离的情况下可以使用5类双绞线进行级联；长距离的情况下可使用可以使用中间增加光电转换器进行级联2如果交换机本身不带光口、或者光口不够用，而交换机本身又有扩展光口的功能，可以选配光口板来增加光口数量。用于交换机到远程I/O站或者远程操作员站使用到的设备有：光缆(铠装)、跳线、尾纤、光端接盒(光耦合器)、光电收发器(参考型号：卓越TSC™MC系列工业级光纤转换器，100M,24VDC供电，35mm卡轨式安装，单模多模可选，双冗余供电可选，SC接口)MC210(工业级光纤转换器)外观特性供电：DC(18V-36V)宽电压输入功耗：100mA@24VDC速率：10M/100M光接口：100BaseFX(SC，ST连接器)安装方式：DIN35mm导轨安装尺寸：宽×高×深=110×90×46.20mm(长×宽×高)用于I/O站和远距离(200m且1000m)扩展站之间的连接使用的设备有：FM1202(DP总线光电收发器模块、跳线、尾纤、光端接盒(光耦合器)、光缆.FM1202(DP总线光电收发器模块)外观特性供电：24VDC功耗：100mA@24VDC速率：最大500Kbps光接口：ST，62.5/125um多模光纤安装方式：DIN35mm导轨安装尺寸：宽×高×深=77mm×117mm×76mm（包括固定架）注：1.使用FM1202必须使用多模光缆，距离控制在1000m之内。2.FM1202为双链路，可配合FM1200(DP总线冗余控制器模块)进行双DP链路的冗余。用于DCS和第三方远距离设备之间的串口通讯使用的设备有：MODEL277SM(RS232/RS422/RS485转单模/多模光纤，5-40VDC供电、导轨安装)、跳线、尾纤、光端接盒(光耦合器)、光缆.MODEL277SM(RS232/RS422/RS485转单模/多模光)外观特性供电：5-40VDC宽电压输入功耗：2W速率：最大500Kbps光接口：多模采用ST接口,单模采用FC接口安装方式：DIN35mm导轨安装、紧固式尺寸：100mm×69mm×22mm谢志平2006-11-22