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串口转光纤通信应用组网方案

时间:2012-07-02      阅读:5130

 1.OPT232[S]-9只需要RXD、TXD、GND即可无须供电    2.OPT232[S]-9是世界上zui小的RS-232/光纤转换器
3.OPT485、OPT485S为RS-232/RS-485/RS-422通用     4.OPT-CAN是世界上*款无须任何设置的CAN/光纤转换器


RS232/RS485光纤转换器   RS232光纤转换器
              RS232/RS485/RS422光纤中继转换器 (OPT485EX)
        RS232/RS485/RS422光纤转换器  (OPT485)



         串口转光纤是一款可以将RS232/485/422的串口信号转换到光纤来传输的光电转换器,俗称串口光纤收发器。它可以实现光纤与RS232/485/422串口的数据双向透明传输。由于光纤传输距离远(多模4KM,单模可达20,40,60KM),抗*力强,是连接远程终端单元到主机和分散式集中控制系统的长距离传输的*选择,由于光纤具有*的抗*力,能够有效的避免雷击,浪涌和电磁干扰等对工业数据通信设备的破坏和通信线路的干扰,保证通信系统的稳定性。
       工业级的RS232/485/422与光纤的转换设备。通过光纤传送数据不仅可以延长传输距离,而且还具有隔离保护、数据保密性好、工作稳定、易于维护等诸多优点。但zui主要的是它*解决了电气干扰、闪电、雷击等造成经常损坏设备接口的难题。特别适合在工作环境比较苛刻的场合。
      OPT485是多功能的支持RS-232,RS-485,RS-422通信接口的光纤转换器。 该产品采用了光纤作为传输介质,可以*避免恶劣环境下雷电、浪涌、电磁干扰等对通信设备的威胁,同时省去了原来使用铜线时的雷电浪涌保护设备投资,大大提高了数据通信的可靠性、安全性。且可以提供导轨式安装。
      产品广泛应用于物联网、工业自动化控制系统、信息智能化管理系统、电力系统、医疗设备系统、金融系统、轨道交通、安防系统等领域。
         由于光纤并不能够象电线一样简单地进行直接连接,光纤的每个分叉、集合都必须经过专门的光纤转换器,所以光纤通信网络的组网方式取决于光纤转换器的功能。以波仕电子OPT485EX为代表的串口转光纤的典型应用方案:

一   .简单的一对一串口光纤通信方式

  波士电子发明和*了无须外接电源的RS-232/光纤转换器、是世界上zui小的光纤转换器。由于采用光纤作为通信传输介质,具有高隔离电压、防电磁干扰、抗雷击等优点。波士光纤转换器广泛用于工业过程控制、分布数据采集等场合、特别适合电力系统自动化、交通控制等部门。
 




 

二. 单纤一对一通信方式


       在图中,串口设备1与串口设备2都配有RS-232、RS-485或者RS-422接口。通过一对OPT485L1光纤转换器、可实现2台设备的光纤通信。实现一根光纤收发。距离可达40千米。

OPT485L1   单纤RS-232/485/422/光纤转换器 单模多模通用 单纤双向、SC头 5V供电





   
三.  总线式串口光纤多机通信方式

    波仕电子的OPT232EX[S]、OPT485EX[S]系列RS-232/485/光纤中继转换器用于:1、实现RS-232/485光纤通信的中继,也就是延长串口光纤通信距离  2、实现总线式串行光纤多机通信,就是将多个RS-232或者RS-485接口接入同一个总线式串口光纤通信网。波仕OPT232EX[S]、OPT485EX[S]系列是世界上zui小的RS-232/485/光纤中继转换器。

   波仕OPT232EX[S]、OPT485EX[S]光纤中继转换器的外形为DB-25/DB-25转接盒大小,使用一对多模ST光纤接头(OPT485EX、OPT232EX)或者一对单模ST光纤接头(OPT485EXS、OPT232EXS),中间有一根电缆连接一个RS-232口的DB-9针座和5V电源引脚。OPT232EX[S]的RS-232口可以配接波仕电子的RS-232/RS-485转换器构成OPT485EX[S]。OPT232EX[S]需要外接直流5V电源(<50mA)。

   OPT232EX[S]光纤中继转换器的光纤接收器(RX)和光纤发送器(TX)见产品标签。注意:TX上、RX上接上位机方向、TX下、RX下接下位机方向。

总线式光


四 星形串口光纤多机通信方式

      波仕电子的OPT14HUB[S]系列1扩4路光纤集线器用于:1、实现一路光纤到四路光纤的扩展、中继,便于实现光纤的星形网络(区别于总线形), 2、实现一路RS-232/485/422串口到4路光纤的转换。OPT14HUB[S]是世界上zui小的4路光纤集线转换器。

   波仕OPT14HUB[S]系列1扩4路光纤集线器的外形如图,使用5对多模ST光纤接头(或者5对单模ST光纤接头) ,包括1对上位机用和4对下位机用。并且有一个DB-9针座(配有RS-232/485/422口)和一个直流电源插孔。OPT14HUB[S]需要外接电源,直流5V至30V均可(<100mA)。OPT14HUB的光纤接收器(RX、深灰色)和光纤发送器(TX、浅白色)见产品图。使用时发送器ST头通过光纤接对方的接收器ST头。 


OPT14HUB星形光纤组网示意图


五  环形串口光纤多机通信方式

   波仕电子的OPT22[S]系列串口双环冗余光端机用于:组成环状光纤网来实现RS-232/RS-485(或者RS-422、TTL等)的多机通信,并且同时有两路相互冗余的环状光纤网。由于OPT22[S]同时可以接两个光纤环网,当其中一个环网的光纤断了时,另外一个光纤环网继续以单环光纤网通信。这样大大增加了串口光纤通信的可靠性。

    OPT22[S]采用了波仕核心技术的大规模集成电路,是世界上zui小的串口双环冗余光端机。波仕*的零延时自动切换技术,性能大大优于存在切换时间的其它双环自愈型光端机产品。OPT22[S]代表了当今串口光纤通信产品的*水平。产品,谨防假冒!号:200830078256。

    波仕OPT22[S]系列串口双环冗余光端机的外形为DB-25/DB-25转接盒大小(如图),使用一对多模ST光纤接头(OPT22)或者一对单模ST光纤接头(OPT22S) ,上侧面一个有一个接RS-232、RS-485口的DB-9针座( 带配接线端子 ),下侧面有接 5V 电源的两个端子。紧靠电源端子是用于选择“主机”和“从机”状态的跳线。OPT22[S]需要外接直流5V电源(±0.5V)。双环组网时,OPT22[S]的TX1接相邻OPT22[S]的RX1,TX2接相邻OPT22[S]的RX2。




OPT22组成的双环光纤多机通信图


 
典型应用1:在图2中,串口设备1与串口设备3都配有RS-232、RS-485或者RS-422接口,串口设备2配有RS-485口。通过两对OPT485L光纤转换器、可实现3台设备的光纤组网通信。如果设备2配的是RS-232口,只要加一个RS-232/RS-485转换器即可。
 图2 级联的串口光纤组网通信
                                                  
在使用中注意,因为OPT485L为双纤双向,所以成对使用时一个产品的光纤TX头(发)通过光纤接对方的RX头(收)、RX头接对方的TX头。将中间的两个OPT485L的A-A相连、B-B相连、再一起接到设备2的RS-485口上。实际上,在设备1或者设备3端还可以继续级联。理论上,具有波仕零延时切换技术的光纤转换器的级联数不受限制。凡是有延时的,或者用数据流来启动切换的所谓的“流控”技术(实际延时为1个字节),往往在多级级联之后会累积延时导致通信失败。
典型应用2:图3为多台串口设备通过多对OPT485L1进行开叉的光纤组网通信的典型应用。zui远两端的串口设备为RS-232、RS-485或RS-422,中间的设备2为RS-485口。将中间的3个OPT485L1的A-A相连、B-B相连、再一起接到设备2的RS-485口上。这样实现了多台串口设备的开叉的光纤组网通信,多机通信软件同RS-485电缆线组网。在这个光纤网中,任何一个设备作为主机时,网络都是可行的。如果设备2为RS-232口,可以加RS-232/RS-485转换器,波仕也有RS-422/RS-485转换器。图3中的任何设备还可以继续以RS-485方式继续级联或继续开叉。
 
图3 开叉的串口光纤组网示意图
有了以上2种级联和开叉的光纤组网方式,那么通过组合可以实现几乎所有的串口光纤组网。OPT485L或者OPT485L1组网的特点就在于不再需要专门的串口光纤中继转换器或者“节点式”光纤转换器,两个产品背靠背用RS-485对接就可以实现中继或者“节点”的功能。
在使用中注意,因为OPT485L1为单纤双向,成对使用时一个产品的光纤头直接接对方的光纤头,不分TX头(发)和RX头(收),而光纤的TX与RX的波长是不一样的,所以OPT485L1必须根据不同的TX和RX的波长进行配对才能够成功通信。OPT485L1其实是又分2种型号的,分别是OPT485L1-T3R5和OPT485L1-T5R3,必须T5R3与T3R5配对使用。T3R5是指TX(发)波长为1310nm,RX(收)波长为1550nm。同理,T5R3是指TX(发)波长为1550nm,RX(收)波长为1310nm。激光的波长峰值是允许有一定的变化范围的,所以有的光纤转换器标的1300nm的波长,其实与1310nm的就是一样的。1300nm与1310nm是可以直接通信的,也就不可能组成单纤双向的。
由于OPT485L1包含了 1310nm和1550nm,所以显然同一根光纤上可以容纳不同波长的激光,所以我们是不必根据波长来选择光纤的。另外我们常常看到标的光纤指标,比如9/125、50/125、62.5/125 um等,这是指光纤的玻璃纤芯的直径和包裹层的直径,显然只要光纤不折断,玻璃纤芯的直径越大越好,纤芯越粗则光衰减越小,传输距离就越远,但是差别并没有像数值比例这么大。



 


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