Jump to content

    

Оптический интерфейс

Здравствуйте!

 

Требуется обмениваться данными между устройствами на расстоянии до 2-3км.

Опыт предыдущих систем сбора данных показывает, что влияние шумов очень велико в случае использования, например, интерфейса RS-485 на расстоянии до 1км.

К тому же общую шину данных часто прокладывают с большими ответвлениями из-за экономии кабеля, и волновое сопротивление кабеля не соответствует нормам.

Радиосвязь не годится, т.к. на объектах много металлических конструкций, помещений. Поэтому рассматривается возможность применения оптического интерфейса,

с которым раньше не прходилось сталкиваться. Плюс, на некоторых объектах уже проложена оптика для других целей. Поэтому было бы разумно использовать уже

проложенную оптику и не тянуть свои провода, если это вообще возможно.

 

Подразумевает ли использование оптики применение Ethernet на каждом отдельном устройстве? Насколько я понимаю, многие ARM микроконтроллеры, у которых

есть встроенный модуль Ethernet, подключаются к внешней PHY микросхеме, которая непосредственно выдает пакеты данных в сеть или принемает их.

Но это электрические сигналы. Может есть аналагичные PHY, которые выдают оптические сигналы? Можно ли различные модули подключать к общей оптической шине,

как в случае интерфейса RS-485?

 

Все устройства должны отсылать данные в РС и получать от него команды. В этом случае необходимо использование TCP/IP протокола?

Возможно, выше перечисленные вопросы примитивны, но прежде не приходилось иметь дело как с оптикой, так и TCP/IP (Ethernet).

 

Дмитрий

Share this post


Link to post
Share on other sites
Здравствуйте!

 

Требуется обмениваться данными между устройствами на расстоянии до 2-3км.

Опыт предыдущих систем сбора данных показывает, что влияние шумов очень велико в случае использования, например, интерфейса RS-485 на расстоянии до 1км.

К тому же общую шину данных часто прокладывают с большими ответвлениями из-за экономии кабеля, и волновое сопротивление кабеля не соответствует нормам.

Радиосвязь не годится, т.к. на объектах много металлических конструкций, помещений. Поэтому рассматривается возможность применения оптического интерфейса,

с которым раньше не прходилось сталкиваться. Плюс, на некоторых объектах уже проложена оптика для других целей. Поэтому было бы разумно использовать уже

проложенную оптику и не тянуть свои провода, если это вообще возможно.

 

Подразумевает ли использование оптики применение Ethernet на каждом отдельном устройстве? Насколько я понимаю, многие ARM микроконтроллеры, у которых

есть встроенный модуль Ethernet, подключаются к внешней PHY микросхеме, которая непосредственно выдает пакеты данных в сеть или принемает их.

Но это электрические сигналы. Может есть аналагичные PHY, которые выдают оптические сигналы? Можно ли различные модули подключать к общей оптической шине,

как в случае интерфейса RS-485?

 

Все устройства должны отсылать данные в РС и получать от него команды. В этом случае необходимо использование TCP/IP протокола?

Возможно, выше перечисленные вопросы примитивны, но прежде не приходилось иметь дело как с оптикой, так и TCP/IP (Ethernet).

 

Дмитрий

 

Посмотрите тут

http://www.moxa.ru/good/listAll/16909/

может Вам этого хватит.

Оптика это не обязательно Езернет, хотя по этой технологии можно к оптике подключить несколько устройств по технологии PON.

Есть разные PHY у которых един из портов может работать как на медь так и на оптику.

Езернет я бы не стал применять для сбора данных реального времени, RS-485 более простой и надежный интерфейс.

Еще почитайте тут

http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=112002

и тут

http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=107175

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Посмотрите тут

http://www.moxa.ru/good/listAll/16909/

может Вам этого хватит.

Еще почитайте тут

http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=112002

и тут

http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=107175

это все точка-точка, не подходит для организации требуемой разветвленной сети.

Share this post


Link to post
Share on other sites
это все точка-точка, не подходит для организации требуемой разветвленной сети.

Ну так я написал про применение технологии PON. Там есть пассивные оптические разветвители, но естественно с вносимым затуханием.

Расстояния то небольшие 2-3 км должно прокатить.

Share this post


Link to post
Share on other sites

полного аналога электрической шины (RS485) в ВОЛС нет.

 

классические топологии - это кольцо и звезда.

При этом для звезды прокладывают многоволоконник и в нужных местах разваривают отводы.

 

для PON существующие уже протянутые линии в 99% не подойдут. К тому же количество подключаемых устройств жёстко ограничено числом ступеней деления и затуханием на делителях. PON проектируется и налаживается один раз - с запасом "на вырост" и гибкого переподключения как к шине RS485 там не было и не будет, это надо будет учитывать.

 

На вашем месте я бы сделал иначе. Разбил бы всю шину на несколько относительно которких участков с RS485, и на этих сегментах поставил бы Ethernet-шлюзы с выходом в оптику. Управление и обмен соответственно организовать через Ethernet.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ну так я написал про применение технологии PON. Там есть пассивные оптические разветвители, но естественно с вносимым затуханием.

Расстояния то небольшие 2-3 км должно прокатить.

 

"Прокатывает" и до 20 км от OLT (терминал), но это не самое главное.

PON для таких задач приспособлен плохо. Да и дорого будет. OLT и ONU придётся брать готовые. А дальше накручивать Ethernet.

 

Проще всего ставить на подключаемое устройство мелкий свитч с двумя портами, работающими на оптику, и пробрасывать Ethernet через эти свитчики. Сетку лучше закольцевать на случай отказа одного из устройств.

Share this post


Link to post
Share on other sites
На вашем месте я бы сделал иначе. Разбил бы всю шину на несколько относительно которких участков с RS485, и на этих сегментах поставил бы Ethernet-шлюзы с выходом в оптику. Управление и обмен соответственно организовать через Ethernet.

Что мне известно на данный момент из технических требований, это то, что отдельные I/O модули, расположенные на всей территории объекта, должны иметь разъем RJ-45,

а также на объекте уже проложена оптика. И в некоторых местах стоят "разветвлители" также с оптическими выходами. Т.к. к разъему RJ-45 подключается медный провод (витые пары),

то где-то между оптическими и электрическими сигналами должен стоять преобразователь сигналов. На сколько я понимаю, таким преобразователем может быть свитч, работающий на оптику,

но уже с электрическими выходами.

На I/O модулях планируем ставить ARM микроконтроллер с Ethernet портом и внешней PHY микросхемой, которая непосредственно подключается к разъему RJ-45. На данный момент оптический

выход у I/O модулей не хочу ставить, т.к. на данный момент являюсь новичком в этой теме.

 

Проще всего ставить на подключаемое устройство мелкий свитч с двумя портами, работающими на оптику, и пробрасывать Ethernet через эти свитчики. Сетку лучше закольцевать на случай отказа одного из устройств.

Такой подход выглядит более универсальным. Для чего нужны 2 порта у свитча? При выходе из строя I/O модуля свитч сам не будет блокировать / локализовать неисправность только на данном участке?

У меня такое представление, что каждый модуль по своей витой паре подсоединяется к свитчу, у которого должен быть общий оптический выход для подсоединения к оптике.

Есть ли какие-то основные вопросы, которые необходимо уточнить по топологии / архитектуре проложенной опической линии, от которых зависит дальнейшая разработка?

Share this post


Link to post
Share on other sites
...

На I/O модулях планируем ставить ARM микроконтроллер с Ethernet портом и внешней PHY микросхемой,

...

...

У меня такое представление, что каждый модуль по своей витой паре подсоединяется к свитчу,

...

Если модули не слишком разбросаны, и есть возможность использовать внешний свитч, это самое простое решение.

 

Ethernet порт - это обычно MII или GMII.

Если вместо микросхемы PHY поставить микросхему свитча с прямым подключением к MII/GMII, внешнего свитча не понадобится.

Для такого варианта можно поставить пару разъёмов для оптических SFP модулей и на всякий случай добавить один RJ-45.

 

...

Есть ли какие-то основные вопросы, которые необходимо уточнить по топологии / архитектуре проложенной опической линии, от которых зависит дальнейшая разработка?

-Разобраться с сетевыми стандартами, в которые укладывается Ваша задача с учётом расстояний и типом оптического кабеля.

-Подумать о резервировании каналов и надёжности работы сети в целом.

Edited by prig

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this