光纖總線式工業(yè)控制通信連網(wǎng)解決方案
一、傳統(tǒng)RS232/485通信存在問題
自動化設(shè)備大多數(shù)工作環(huán)境惡劣,同時收到各種電磁干擾的影響,如何保證設(shè)備長期穩(wěn)定可靠地工作,通信是個比較關(guān)鍵的問題,現(xiàn)有很多設(shè)備以485總線方式實現(xiàn)通信,由于以電纜為傳輸介質(zhì),存在通信可靠性不高,而且存在難以解決的防雷擊問題,雷擊損率較高,因此我們提出了用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來解決自動化設(shè)備的異步數(shù)據(jù)通信問題,實現(xiàn)光纖總線RS232/485通信。
二、光通信技術(shù)優(yōu)點
光纖通信具有通信容量大,衰減小,不怕雷擊,抗電磁干擾、抗腐蝕、保密性好、可靠性高、敷設(shè)方便等優(yōu)點。
2.1 光纖總線式PON性能特點
無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)PON的組網(wǎng)架構(gòu)采用無源分光器進(jìn)行點對多點的組網(wǎng),系統(tǒng)具有下述特性:
*以光纖替代銅纜,實現(xiàn)光纖總線式組網(wǎng);
l系統(tǒng)具有靈活的組網(wǎng)特性,優(yōu)異的擴展性能;
*系統(tǒng)中各用戶節(jié)點共享光纖介質(zhì),大大提高光接口資源和光纜資源利用率;
*系統(tǒng)遠(yuǎn)端節(jié)點可以分步按需建設(shè),非常適合地理位置分散的組網(wǎng)需求;
*無源光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本低,是的最佳選擇。
三、主要應(yīng)用領(lǐng)域
藍(lán)銳通信DT16系列光纖總線式光端機,采用世界最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖通信技術(shù),專門為我國電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化、工業(yè)自動化、SCADA(數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控)等工業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)通信而設(shè)計。
< 電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化
< SCADA采集與控制系統(tǒng)
< 各種現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)
< DCS、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
< 工業(yè)自動化控制
< 現(xiàn)場總線通信距離擴展
2.2 系統(tǒng)組網(wǎng)應(yīng)用方案
光纖總線式光通信系統(tǒng)為多節(jié)點接入系統(tǒng),采用無源光分路器實現(xiàn)光路的分配,故足以滿足配網(wǎng)通信的需要,通信連接示意圖如下:
子站RU連接示意圖
光纖總線式光通信解決在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)的RS232/485完全相同,但在傳輸介質(zhì)上用光纖替代了銅纜,系統(tǒng)采用無源光分路器進(jìn)行光路的分配,系統(tǒng)中各個TTU設(shè)備之間都是并聯(lián)關(guān)系,在光纖鏈路上實現(xiàn)了掛燈籠模式的安裝方式,系統(tǒng)節(jié)點的擴展能力很強,安裝和維護(hù)更簡單。
光纖總線式組網(wǎng)
2.3 系統(tǒng)主要應(yīng)用特點
1、組網(wǎng)靈活
*采用無源光分路器,可以組建復(fù)雜的環(huán)型、星型、樹型、鏈型等光纖網(wǎng)絡(luò);
*根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點靈活聯(lián)網(wǎng)或改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
2、建設(shè)和維護(hù)成本低
*點對多點技術(shù)構(gòu)建,光接口數(shù)量減少,擴展能力很強,增減節(jié)點不影響其他節(jié)點的正常工作;
*無源分光網(wǎng)絡(luò),性能可靠,維護(hù)成本低。
3、安全可靠性高
*由無源光分路器進(jìn)行光方向的增加,節(jié)點可靠性大大提高;
*系統(tǒng)中各個子站RU之間都是并聯(lián)關(guān)系,任何子站的故障不影響其他子站的正常工作,網(wǎng)絡(luò)能夠抵抗多節(jié)點同時失效的能力。
三、系統(tǒng)投資效應(yīng)分析
如何保證自動化系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集設(shè)備的可靠運行,通信問題是一個比較關(guān)鍵的問題,其可靠性是至關(guān)重要的,另外在通信方案的選擇上得考慮經(jīng)濟性和系統(tǒng)運行維護(hù)成本等相關(guān)問題,分析現(xiàn)在自動化系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中幾種通信方案,各自的優(yōu)缺點如下:
1、傳統(tǒng)的電纜485總線:采用485電纜總線,建設(shè)投資成本較低,通信可靠性不高、抗電磁干擾能力不強、雷擊損率較高,遭雷擊時損壞自動化設(shè)備;
2、GPRS無線傳輸方案:采用移動無線通信網(wǎng)絡(luò),建設(shè)投資成本最高,運行維護(hù)成本高,抗電磁干擾能力最弱,對自動化設(shè)備易產(chǎn)生電磁干擾,單點易受雷擊;
3、光纖通信方案:建設(shè)投資成本中等,不怕雷擊,抗電磁干擾,抗腐蝕,保密性好,通信可靠性高,運行維護(hù)成本最低。
從上面的比較分析,光纖通信具有通信容量大,不怕雷擊,抗電磁干擾、抗腐蝕、保密性好、可靠性高、敷設(shè)方便等優(yōu)點。在線路上運行的各種自動化設(shè)備運行環(huán)境的惡劣、電磁輻射強、雷擊可能性大的情況下,為自動化通信網(wǎng)的建設(shè)提出了更高的要求,實踐證明,以光纖為傳輸介質(zhì)的通信網(wǎng),更能適應(yīng)自動化系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的光纖通信需求。
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四、系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
*提供4路RS-232數(shù)據(jù)接口、1路RS-422數(shù)據(jù)接口和1路RS485數(shù)據(jù)接口;
*具有8條全雙工數(shù)據(jù)通道,可完成8×8數(shù)據(jù)交叉連接功能;
*最新的數(shù)據(jù)流方向識別技術(shù),實現(xiàn)RS422、RS485的透明傳輸;
*光口遙信量信號輸出功能,監(jiān)控光路工作情況。
自動化設(shè)備大多數(shù)工作環(huán)境惡劣,同時收到各種電磁干擾的影響,如何保證設(shè)備長期穩(wěn)定可靠地工作,通信是個比較關(guān)鍵的問題,現(xiàn)有很多設(shè)備以485總線方式實現(xiàn)通信,由于以電纜為傳輸介質(zhì),存在通信可靠性不高,而且存在難以解決的防雷擊問題,雷擊損率較高,因此我們提出了用無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來解決自動化設(shè)備的異步數(shù)據(jù)通信問題,實現(xiàn)光纖總線RS232/485通信。
二、光通信技術(shù)優(yōu)點
光纖通信具有通信容量大,衰減小,不怕雷擊,抗電磁干擾、抗腐蝕、保密性好、可靠性高、敷設(shè)方便等優(yōu)點。
2.1 光纖總線式PON性能特點
無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)PON的組網(wǎng)架構(gòu)采用無源分光器進(jìn)行點對多點的組網(wǎng),系統(tǒng)具有下述特性:
*以光纖替代銅纜,實現(xiàn)光纖總線式組網(wǎng);
l系統(tǒng)具有靈活的組網(wǎng)特性,優(yōu)異的擴展性能;
*系統(tǒng)中各用戶節(jié)點共享光纖介質(zhì),大大提高光接口資源和光纜資源利用率;
*系統(tǒng)遠(yuǎn)端節(jié)點可以分步按需建設(shè),非常適合地理位置分散的組網(wǎng)需求;
*無源光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本低,是的最佳選擇。
三、主要應(yīng)用領(lǐng)域
藍(lán)銳通信DT16系列光纖總線式光端機,采用世界最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖通信技術(shù),專門為我國電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化、工業(yè)自動化、SCADA(數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控)等工業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)通信而設(shè)計。
< 電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化
< SCADA采集與控制系統(tǒng)
< 各種現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)
< DCS、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
< 工業(yè)自動化控制
< 現(xiàn)場總線通信距離擴展
2.2 系統(tǒng)組網(wǎng)應(yīng)用方案
光纖總線式光通信系統(tǒng)為多節(jié)點接入系統(tǒng),采用無源光分路器實現(xiàn)光路的分配,故足以滿足配網(wǎng)通信的需要,通信連接示意圖如下:
子站RU連接示意圖
光纖總線式光通信解決在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)的RS232/485完全相同,但在傳輸介質(zhì)上用光纖替代了銅纜,系統(tǒng)采用無源光分路器進(jìn)行光路的分配,系統(tǒng)中各個TTU設(shè)備之間都是并聯(lián)關(guān)系,在光纖鏈路上實現(xiàn)了掛燈籠模式的安裝方式,系統(tǒng)節(jié)點的擴展能力很強,安裝和維護(hù)更簡單。
光纖總線式組網(wǎng)
2.3 系統(tǒng)主要應(yīng)用特點
1、組網(wǎng)靈活
*采用無源光分路器,可以組建復(fù)雜的環(huán)型、星型、樹型、鏈型等光纖網(wǎng)絡(luò);
*根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點靈活聯(lián)網(wǎng)或改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
2、建設(shè)和維護(hù)成本低
*點對多點技術(shù)構(gòu)建,光接口數(shù)量減少,擴展能力很強,增減節(jié)點不影響其他節(jié)點的正常工作;
*無源分光網(wǎng)絡(luò),性能可靠,維護(hù)成本低。
3、安全可靠性高
*由無源光分路器進(jìn)行光方向的增加,節(jié)點可靠性大大提高;
*系統(tǒng)中各個子站RU之間都是并聯(lián)關(guān)系,任何子站的故障不影響其他子站的正常工作,網(wǎng)絡(luò)能夠抵抗多節(jié)點同時失效的能力。
三、系統(tǒng)投資效應(yīng)分析
如何保證自動化系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集設(shè)備的可靠運行,通信問題是一個比較關(guān)鍵的問題,其可靠性是至關(guān)重要的,另外在通信方案的選擇上得考慮經(jīng)濟性和系統(tǒng)運行維護(hù)成本等相關(guān)問題,分析現(xiàn)在自動化系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中幾種通信方案,各自的優(yōu)缺點如下:
1、傳統(tǒng)的電纜485總線:采用485電纜總線,建設(shè)投資成本較低,通信可靠性不高、抗電磁干擾能力不強、雷擊損率較高,遭雷擊時損壞自動化設(shè)備;
2、GPRS無線傳輸方案:采用移動無線通信網(wǎng)絡(luò),建設(shè)投資成本最高,運行維護(hù)成本高,抗電磁干擾能力最弱,對自動化設(shè)備易產(chǎn)生電磁干擾,單點易受雷擊;
3、光纖通信方案:建設(shè)投資成本中等,不怕雷擊,抗電磁干擾,抗腐蝕,保密性好,通信可靠性高,運行維護(hù)成本最低。
從上面的比較分析,光纖通信具有通信容量大,不怕雷擊,抗電磁干擾、抗腐蝕、保密性好、可靠性高、敷設(shè)方便等優(yōu)點。在線路上運行的各種自動化設(shè)備運行環(huán)境的惡劣、電磁輻射強、雷擊可能性大的情況下,為自動化通信網(wǎng)的建設(shè)提出了更高的要求,實踐證明,以光纖為傳輸介質(zhì)的通信網(wǎng),更能適應(yīng)自動化系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的光纖通信需求。
[NextPage]
四、系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
*提供4路RS-232數(shù)據(jù)接口、1路RS-422數(shù)據(jù)接口和1路RS485數(shù)據(jù)接口;
*具有8條全雙工數(shù)據(jù)通道,可完成8×8數(shù)據(jù)交叉連接功能;
*最新的數(shù)據(jù)流方向識別技術(shù),實現(xiàn)RS422、RS485的透明傳輸;
*光口遙信量信號輸出功能,監(jiān)控光路工作情況。


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