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串口轉光纖通信應用組網方案

2012年07月02日 09:25:08人氣:5159來源:武漢波仕電子有限公司

 1.OPT232[S]-9只需要RXD、TXD、GND即可無須供電    2.OPT232[S]-9是世界上zui小的RS-232/光纖轉換器
3.OPT485、OPT485S為RS-232/RS-485/RS-422通用     4.OPT-CAN是世界上*款無須任何設置的CAN/光纖轉換器


RS232/RS485光纖轉換器   RS232光纖轉換器
              RS232/RS485/RS422光纖中繼轉換器 (OPT485EX)
        RS232/RS485/RS422光纖轉換器  (OPT485)



         串口轉光纖是一款可以將RS232/485/422的串口信號轉換到光纖來傳輸的光電轉換器,俗稱串口光纖收發器。它可以實現光纖與RS232/485/422串口的數據雙向透明傳輸。由于光纖傳輸距離遠(多模4KM,單模可達20,40,60KM),抗*力強,是連接遠程終端單元到主機和分散式集中控制系統的長距離傳輸的*選擇,由于光纖具有*的抗*力,能夠有效的避免雷擊,浪涌和電磁干擾等對工業數據通信設備的破壞和通信線路的干擾,保證通信系統的穩定性。
       工業級的RS232/485/422與光纖的轉換設備。通過光纖傳送數據不僅可以延長傳輸距離,而且還具有隔離保護、數據保密性好、工作穩定、易于維護等諸多優點。但zui主要的是它*解決了電氣干擾、閃電、雷擊等造成經常損壞設備接口的難題。特別適合在工作環境比較苛刻的場合。
      OPT485是多功能的支持RS-232,RS-485,RS-422通信接口的光纖轉換器。 該產品采用了光纖作為傳輸介質,可以*避免惡劣環境下雷電、浪涌、電磁干擾等對通信設備的威脅,同時省去了原來使用銅線時的雷電浪涌保護設備投資,大大提高了數據通信的可靠性、安全性。且可以提供導軌式安裝。
      產品廣泛應用于物聯網、工業自動化控制系統、信息智能化管理系統、電力系統、醫療設備系統、金融系統、軌道交通、安防系統等領域。
         由于光纖并不能夠象電線一樣簡單地進行直接連接,光纖的每個分叉、集合都必須經過專門的光纖轉換器,所以光纖通信網絡的組網方式取決于光纖轉換器的功能。以波仕電子OPT485EX為代表的串口轉光纖的典型應用方案:

一   .簡單的一對一串口光纖通信方式

  波士電子發明和*了無須外接電源的RS-232/光纖轉換器、是世界上zui小的光纖轉換器。由于采用光纖作為通信傳輸介質,具有高隔離電壓、防電磁干擾、抗雷擊等優點。波士光纖轉換器廣泛用于工業過程控制、分布數據采集等場合、特別適合電力系統自動化、交通控制等部門。
 




 

二. 單纖一對一通信方式


       在圖中,串口設備1與串口設備2都配有RS-232、RS-485或者RS-422接口。通過一對OPT485L1光纖轉換器、可實現2臺設備的光纖通信。實現一根光纖收發。距離可達40千米。

OPT485L1   單纖RS-232/485/422/光纖轉換器 單模多模通用 單纖雙向、SC頭 5V供電





   
三.  總線式串口光纖多機通信方式

    波仕電子的OPT232EX[S]、OPT485EX[S]系列RS-232/485/光纖中繼轉換器用于:1、實現RS-232/485光纖通信的中繼,也就是延長串口光纖通信距離  2、實現總線式串行光纖多機通信,就是將多個RS-232或者RS-485接口接入同一個總線式串口光纖通信網。波仕OPT232EX[S]、OPT485EX[S]系列是世界上zui小的RS-232/485/光纖中繼轉換器。

   波仕OPT232EX[S]、OPT485EX[S]光纖中繼轉換器的外形為DB-25/DB-25轉接盒大小,使用一對多模ST光纖接頭(OPT485EX、OPT232EX)或者一對單模ST光纖接頭(OPT485EXS、OPT232EXS),中間有一根電纜連接一個RS-232口的DB-9針座和5V電源引腳。OPT232EX[S]的RS-232口可以配接波仕電子的RS-232/RS-485轉換器構成OPT485EX[S]。OPT232EX[S]需要外接直流5V電源(<50mA)。

   OPT232EX[S]光纖中繼轉換器的光纖接收器(RX)和光纖發送器(TX)見產品標簽。注意:TX上、RX上接上位機方向、TX下、RX下接下位機方向。

總線式光


四 星形串口光纖多機通信方式

      波仕電子的OPT14HUB[S]系列1擴4路光纖集線器用于:1、實現一路光纖到四路光纖的擴展、中繼,便于實現光纖的星形網絡(區別于總線形), 2、實現一路RS-232/485/422串口到4路光纖的轉換。OPT14HUB[S]是世界上zui小的4路光纖集線轉換器。

   波仕OPT14HUB[S]系列1擴4路光纖集線器的外形如圖,使用5對多模ST光纖接頭(或者5對單模ST光纖接頭) ,包括1對上位機用和4對下位機用。并且有一個DB-9針座(配有RS-232/485/422口)和一個直流電源插孔。OPT14HUB[S]需要外接電源,直流5V至30V均可(<100mA)。OPT14HUB的光纖接收器(RX、深灰色)和光纖發送器(TX、淺白色)見產品圖。使用時發送器ST頭通過光纖接對方的接收器ST頭。 


OPT14HUB星形光纖組網示意圖


五  環形串口光纖多機通信方式

   波仕電子的OPT22[S]系列串口雙環冗余光端機用于:組成環狀光纖網來實現RS-232/RS-485(或者RS-422、TTL等)的多機通信,并且同時有兩路相互冗余的環狀光纖網。由于OPT22[S]同時可以接兩個光纖環網,當其中一個環網的光纖斷了時,另外一個光纖環網繼續以單環光纖網通信。這樣大大增加了串口光纖通信的可靠性。

    OPT22[S]采用了波仕核心技術的大規模集成電路,是世界上zui小的串口雙環冗余光端機。波仕*的零延時自動切換技術,性能大大優于存在切換時間的其它雙環自愈型光端機產品。OPT22[S]代表了當今串口光纖通信產品的*水平。產品,謹防假冒!號:200830078256。

    波仕OPT22[S]系列串口雙環冗余光端機的外形為DB-25/DB-25轉接盒大小(如圖),使用一對多模ST光纖接頭(OPT22)或者一對單模ST光纖接頭(OPT22S) ,上側面一個有一個接RS-232、RS-485口的DB-9針座( 帶配接線端子 ),下側面有接 5V 電源的兩個端子。緊靠電源端子是用于選擇“主機”和“從機”狀態的跳線。OPT22[S]需要外接直流5V電源(±0.5V)。雙環組網時,OPT22[S]的TX1接相鄰OPT22[S]的RX1,TX2接相鄰OPT22[S]的RX2。




OPT22組成的雙環光纖多機通信圖


 
典型應用1:在圖2中,串口設備1與串口設備3都配有RS-232、RS-485或者RS-422接口,串口設備2配有RS-485口。通過兩對OPT485L光纖轉換器、可實現3臺設備的光纖組網通信。如果設備2配的是RS-232口,只要加一個RS-232/RS-485轉換器即可。
 圖2 級聯的串口光纖組網通信
                                                  
在使用中注意,因為OPT485L為雙纖雙向,所以成對使用時一個產品的光纖TX頭(發)通過光纖接對方的RX頭(收)、RX頭接對方的TX頭。將中間的兩個OPT485L的A-A相連、B-B相連、再一起接到設備2的RS-485口上。實際上,在設備1或者設備3端還可以繼續級聯。理論上,具有波仕零延時切換技術的光纖轉換器的級聯數不受限制。凡是有延時的,或者用數據流來啟動切換的所謂的“流控”技術(實際延時為1個字節),往往在多級級聯之后會累積延時導致通信失敗。
典型應用2:圖3為多臺串口設備通過多對OPT485L1進行開叉的光纖組網通信的典型應用。zui遠兩端的串口設備為RS-232、RS-485或RS-422,中間的設備2為RS-485口。將中間的3個OPT485L1的A-A相連、B-B相連、再一起接到設備2的RS-485口上。這樣實現了多臺串口設備的開叉的光纖組網通信,多機通信軟件同RS-485電纜線組網。在這個光纖網中,任何一個設備作為主機時,網絡都是可行的。如果設備2為RS-232口,可以加RS-232/RS-485轉換器,波仕也有RS-422/RS-485轉換器。圖3中的任何設備還可以繼續以RS-485方式繼續級聯或繼續開叉。
 
圖3 開叉的串口光纖組網示意圖
有了以上2種級聯和開叉的光纖組網方式,那么通過組合可以實現幾乎所有的串口光纖組網。OPT485L或者OPT485L1組網的特點就在于不再需要專門的串口光纖中繼轉換器或者“節點式”光纖轉換器,兩個產品背靠背用RS-485對接就可以實現中繼或者“節點”的功能。
在使用中注意,因為OPT485L1為單纖雙向,成對使用時一個產品的光纖頭直接接對方的光纖頭,不分TX頭(發)和RX頭(收),而光纖的TX與RX的波長是不一樣的,所以OPT485L1必須根據不同的TX和RX的波長進行配對才能夠成功通信。OPT485L1其實是又分2種型號的,分別是OPT485L1-T3R5和OPT485L1-T5R3,必須T5R3與T3R5配對使用。T3R5是指TX(發)波長為1310nm,RX(收)波長為1550nm。同理,T5R3是指TX(發)波長為1550nm,RX(收)波長為1310nm。激光的波長峰值是允許有一定的變化范圍的,所以有的光纖轉換器標的1300nm的波長,其實與1310nm的就是一樣的。1300nm與1310nm是可以直接通信的,也就不可能組成單纖雙向的。
由于OPT485L1包含了 1310nm和1550nm,所以顯然同一根光纖上可以容納不同波長的激光,所以我們是不必根據波長來選擇光纖的。另外我們常常看到標的光纖指標,比如9/125、50/125、62.5/125 um等,這是指光纖的玻璃纖芯的直徑和包裹層的直徑,顯然只要光纖不折斷,玻璃纖芯的直徑越大越好,纖芯越粗則光衰減越小,傳輸距離就越遠,但是差別并沒有像數值比例這么大。



 


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