Jump to content

    
Sign in to follow this  
DmitrijStepin

Оптический интерфейс

Recommended Posts

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

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this