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串口轉(zhuǎn)光纖通信應(yīng)用組網(wǎng)方案

2012年07月02日 09:25:08人氣：5148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(zhuǎn)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(shè)置的CAN/光纖轉(zhuǎn)換器

RS232/RS485光纖轉(zhuǎn)換器

RS232光纖轉(zhuǎn)換器

RS232/RS485/RS422光纖中繼轉(zhuǎn)換器（OPT485EX）

RS232/RS485/RS422光纖轉(zhuǎn)換器（OPT485）

         串口轉(zhuǎn)光纖是一款可以將RS232/485/422的串口信號轉(zhuǎn)換到光纖來傳輸?shù)墓怆娹D(zhuǎn)換器，俗稱串口光纖收發(fā)器。它可以實現(xiàn)光纖與RS232/485/422串口的數(shù)據(jù)雙向透明傳輸。由于光纖傳輸距離遠(yuǎn)（多模4KM，單?？蛇_20，40，60KM），抗*力強，是連接遠(yuǎn)程終端單元到主機和分散式集中控制系統(tǒng)的長距離傳輸?shù)?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(yè)數(shù)據(jù)通信設(shè)備的破壞和通信線路的干擾，保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
       工業(yè)級的RS232/485/422與光纖的轉(zhuǎn)換設(shè)備。通過光纖傳送數(shù)據(jù)不僅可以延長傳輸距離，而且還具有隔離保護、數(shù)據(jù)保密性好、工作穩(wěn)定、易于維護等諸多優(yōu)點。但zui主要的是它*解決了電氣干擾、閃電、雷擊等造成經(jīng)常損壞設(shè)備接口的難題。特別適合在工作環(huán)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(zhuǎn)換器。該產(chǎn)品采用了光纖作為傳輸介質(zhì),可以*避免惡劣環(huán)境下雷電、浪涌、電磁干擾等對通信設(shè)備的威脅，同時省去了原來使用銅線時的雷電浪涌保護設(shè)備投資，大大提高了數(shù)據(jù)通信的可靠性、安全性。且可以提供導(dǎo)軌式安裝。
      產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)、信息智能化管理系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、軌道交通、安防系統(tǒng)等領(lǐng)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(jīng)過專門的光纖轉(zhuǎn)換器，所以光纖通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式取決于光纖轉(zhuǎn)換器的功能。以波仕電子OPT485EX為代表的串口轉(zhuǎn)光纖的典型應(yīng)用方案：

一 .簡單的一對一串口光纖通信方式

波士電子發(fā)明和*了無須外接電源的RS-232/光纖轉(zhuǎn)換器、是世界上zui小的光纖轉(zhuǎn)換器。由于采用光纖作為通信傳輸介質(zhì)，具有高隔離電壓、防電磁干擾、抗雷擊等優(yōu)點。波士光纖轉(zhuǎn)換器廣泛用于工業(yè)過程控制、分布數(shù)據(jù)采集等場合、特別適合電力系統(tǒng)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(shè)備1與串口設(shè)備2都配有RS-232、RS-485或者RS-422接口。通過一對OPT485L1光纖轉(zhuǎn)換器、可實現(xiàn)2臺設(shè)備的光纖通信。實現(xiàn)一根光纖收發(fā)。距離可達40千米。

OPT485L1

單纖RS-232/485/422/光纖轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器用于：1、實現(xiàn)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(xiàn)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(wǎng)。波仕OPT232EX[S]、OPT485EX[S]系列是世界上zui小的RS-232/485/光纖中繼轉(zhuǎn)換器。

波仕OPT232EX[S]、OPT485EX[S]光纖中繼轉(zhuǎn)換器的外形為DB-25/DB-25轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器構(gòu)成OPT485EX[S]。OPT232EX[S]需要外接直流5V電源（<50mA）。

OPT232EX[S]光纖中繼轉(zhuǎn)換器的光纖接收器（RX）和光纖發(fā)送器（TX）見產(chǎn)品標(biāo)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(xiàn)一路光纖到四路光纖的擴展、中繼，便于實現(xiàn)光纖的星形網(wǎng)絡(luò)（區(qū)別于總線形）， 2、實現(xiàn)一路RS-232/485/422串口到4路光纖的轉(zhuǎn)換。OPT14HUB[S]是世界上zui小的4路光纖集線轉(zhuǎn)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(fā)送器（TX、淺白色）見產(chǎn)品圖。使用時發(fā)送器ST頭通過光纖接對方的接收器ST頭。

OPT14HUB星形光纖組網(wǎng)示意圖

五環(huán)形串口光纖多機通信方式

波仕電子的OPT22[S]系列串口雙環(huán)冗余光端機用于：組成環(huán)狀光纖網(wǎng)來實現(xiàn)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(huán)狀光纖網(wǎng)。由于OPT22[S]同時可以接兩個光纖環(huán)網(wǎng)，當(dāng)其中一個環(huán)網(wǎng)的光纖斷了時，另外一個光纖環(huán)網(wǎng)繼續(xù)以單環(huán)光纖網(wǎng)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(shù)的大規(guī)模集成電路，是世界上zui小的串口雙環(huán)冗余光端機。波仕*的零延時自動切換技術(shù)，性能大大優(yōu)于存在切換時間的其它雙環(huán)自愈型光端機產(chǎn)品。OPT22[S]代表了當(dāng)今串口光纖通信產(chǎn)品的*水平。產(chǎn)品，謹(jǐn)防假冒！號：200830078256。

波仕OPT22[S]系列串口雙環(huán)冗余光端機的外形為DB-25/DB-25轉(zhuǎn)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(cè)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(cè)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(tài)的跳線。OPT22[S]需要外接直流5V電源（±0.5V）。雙環(huán)組網(wǎng)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(huán)光纖多機通信圖

典型應(yīng)用1：在圖2中，串口設(shè)備1與串口設(shè)備3都配有RS-232、RS-485或者RS-422接口，串口設(shè)備2配有RS-485口。通過兩對OPT485L光纖轉(zhuǎn)換器、可實現(xiàn)3臺設(shè)備的光纖組網(wǎng)通信。如果設(shè)備2配的是RS-232口，只要加一個RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器即可。

圖2 級聯(lián)的串口光纖組網(wǎng)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(chǎn)品的光纖TX頭（發(fā)）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(shè)備2的RS-485口上。實際上，在設(shè)備1或者設(shè)備3端還可以繼續(xù)級聯(lián)。理論上，具有波仕零延時切換技術(shù)的光纖轉(zhuǎn)換器的級聯(lián)數(shù)不受限制。凡是有延時的，或者用數(shù)據(jù)流來啟動切換的所謂的“流控”技術(shù)（實際延時為1個字節(jié)），往往在多級級聯(lián)之后會累積延時導(dǎo)致通信失敗。

典型應(yīng)用2：圖3為多臺串口設(shè)備通過多對OPT485L1進行開叉的光纖組網(wǎng)通信的典型應(yīng)用。zui遠(yuǎn)兩端的串口設(shè)備為RS-232、RS-485或RS-422，中間的設(shè)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(shè)備2的RS-485口上。這樣實現(xiàn)了多臺串口設(shè)備的開叉的光纖組網(wǎng)通信，多機通信軟件同RS-485電纜線組網(wǎng)。在這個光纖網(wǎng)中，任何一個設(shè)備作為主機時，網(wǎng)絡(luò)都是可行的。如果設(shè)備2為RS-232口，可以加RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器，波仕也有RS-422/RS-485轉(zhuǎn)換器。圖3中的任何設(shè)備還可以繼續(xù)以RS-485方式繼續(xù)級聯(lián)或繼續(xù)開叉。

圖3 開叉的串口光纖組網(wǎng)示意圖

有了以上2種級聯(lián)和開叉的光纖組網(wǎng)方式，那么通過組合可以實現(xiàn)幾乎所有的串口光纖組網(wǎng)。OPT485L或者OPT485L1組網(wǎng)的特點就在于不再需要專門的串口光纖中繼轉(zhuǎn)換器或者“節(jié)點式”光纖轉(zhuǎn)換器，兩個產(chǎn)品背靠背用RS-485對接就可以實現(xiàn)中繼或者“節(jié)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(chǎn)品的光纖頭直接接對方的光纖頭，不分TX頭（發(fā)）和RX頭（收），而光纖的TX與RX的波長是不一樣的，所以O(shè)PT485L1必須根據(jù)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(fā)）波長為1310nm，RX（收）波長為1550nm。同理，T5R3是指TX（發(fā)）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(zhuǎn)換器標(biāo)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(jù)波長來選擇光纖的。另外我們常常看到標(biāo)的光纖指標(biāo)，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(yuǎn)，但是差別并沒有像數(shù)值比例這么大。

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