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使用光纤升级现有的工业以太网络

工厂自动化、掌控和管理早已沦为全球供应链的决定性竞争力,举例来说,大批量生产的消费类产品和汽车生产都必须安全性、低成本效益并且务实的数据通信以保证可以对如果没较慢受到处置,之后有可能引发相当严重利润损失和消费者不当印象的问题作出反应。

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本文摘要:工厂自动化、掌控和管理早已沦为全球供应链的决定性竞争力,举例来说,大批量生产的消费类产品和汽车生产都必须安全性、低成本效益并且务实的数据通信以保证可以对如果没较慢受到处置,之后有可能引发相当严重利润损失和消费者不当印象的问题作出反应。

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工厂自动化、掌控和管理早已沦为全球供应链的决定性竞争力,举例来说,大批量生产的消费类产品和汽车生产都必须安全性、低成本效益并且务实的数据通信以保证可以对如果没较慢受到处置,之后有可能引发相当严重利润损失和消费者不当印象的问题作出反应。  许多有所不同产业的设计工程师渐渐改向使用光纤链路方案作为铜电缆媒介的替代品,光纤解决方案可以带给需要展开由数英吋到数公里等各种有所不同距离数据传输的可信数据链路,并且对于噪声的耐受力更高,可以藉由光纤解决方案受益的工业网络应用还包括飞机上的信息娱乐系统、火车运输系统、医疗设备、赌场以及风力和太阳能光伏发电等可再生能源应用于。  可以代替铜电缆数据链路并且加装简陋的光纤  虽然铜电缆和光纤都可以作为传输媒介,但光纤解决方案为系统设计工程师获取了许多显著的益处,相比于铜电缆解决方案,通过塑料光纤(POF,PlasticOpticalFiber)或较长距离时软包层石英(HCS,HardCladSilica)光纤运营的工业用较慢以太网(FastEthernet)有许多优势,使用铜电缆的通信链路更容易受到电磁场的阻碍,并且也不会收到有可能阻碍其他设备的电磁波,而光纤链路则会受到电磁场影响,也会产生任何电磁干扰(EMI,ElectroMagneticInterference)。

  自由选择光纤的其它益处还包括轻巧、链路两侧几乎电气隔绝、更容易现场展开终端处置和确保、因较小刀柄半径更加更容易加装,以及较不更容易因为极端温度和湿度情况导致性能变化等。光纤解决方案也非常适合不存在电机和低电压的高速开关电路,如电力切换、汽车生产、医疗以及风力和太阳能光伏发电等可再生能源应用于的的低噪声工业环境,光纤技术并获取了数据的安全性,因为完全不有可能盗接光波通信。

  如图1,多模HCS和POF光纤获取了长距离数据传输最低等级的信号完整性,多模光纤尤其合适离岸风力发电涡轮机控制系统作为风力发电机舱和地面的相连,在这类应用于中链路长度多达200米。图1:较慢以太网通信距离可以通过光纤技术伸延到数公里。  光纤可以隔绝系统并获取带给较佳可靠度和安全性的电隔绝  由于光纤链路媒介基本上使用玻璃或塑胶,因此在绝缘和隔绝特性上远比少见的铜电缆杰出许多,原因是它们会受到EMI的阻碍,如图2中以红色标明的5米宽POF或100米宽HCS光纤就获取了高噪声环境下相对于铜电缆线的许多优势。使用光纤解决方案,在光纤本身或者是光纤和铜电缆间会有互相阻碍问题,使得数据传输更为安全性。

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光纤对于雷电电击有较高的耐受力,并且有助避免短路环路所导致的错误,在面对险恶条件或有可能曝露的环境时,必要用于光纤解决方案可以藉由通过减少雷电电击有可能带给的伤害以及电气火花导致的冲击而提升安全性。图2:以红色标明的光纤链路会受到工业生产环境所产生EMI的影响。

  除了沦为相比于铜电缆更高成本效益的解决方案外,光纤,如单模、多模,HCS和POF等都可以被摆放在缆线导管内,会受到邻近电源的影响,另一方面,用于光纤也更容易合乎电磁兼容(EMC,ElectronMagneticCompliance)涉及规章和法规的拒绝,请求参照图3。图3:光纤具备铜电缆无法媲美的EMI耐受力和通信链路距离。

  另外,以塑料光纤为事例,在加装时不须要尤其的工具,并且训练也非常容易,POF光缆早已被应用于在各种险恶的工业环境,例如汽车装配等多达15年,POF也合适短距离到中等距离链路应用于,并且非常容易于现场加装,有助修改设备和现有网络的相连,工业应用于中另一个关键设计优势是确保成本非常低。  光纤和光纤收发器、接收器以及发射器全部都通过严苛的质量标准拒绝,光纤技术早已经过高容量电信链路系统的检验,其中产品寿命更加多达10年以上,部份光纤零组件供应商更加享有横向统合能力,可以自行生产发射器中用于的激光二极管以及接收器中的PIN二极管,更进一步原始掌控产品质量和交货时间。


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