串口光纤转换器FTS1219及其在工业通讯中的典型应用
光纤通讯是利用光导纤维传送信号的一种通讯手段,它是以光波为载频,以光导纤维为传输媒介的一种通信方式。具有传输频带宽、通讯容量大,信号损耗低,不受电磁波干扰,线径细、重量轻,资源丰富等优点,在*近短短的二十年中能得以迅猛的发展。
光纤通讯按其传输模式分为单模光纤和多模光纤。单模光纤只传输主模,也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。由于完全避免了模式色散,使得单模光纤的传输频带很宽,因而适用于大容量,长距离的光纤通讯。单模光纤使用的光波长为1310nm或1550nm。多模光纤是在一定的工作波长下(850nm/1300nm),有多个模式在光纤中传输,由于色散或像差的原因,这种光纤的传输性能较差,频带较窄,传输容量也比较小,距离比较短。
串口通讯是指一条信息的各数据位逐位按顺序传送的通讯方式。这种通讯方式成本低,但传输速度慢,传输的距离也很短,在需要对串口数据进行远距离传送时,串口光纤转换器是其中一个既经济又可靠的解决方案。在发送端利用转换器将串口信号(RS-232/422/485)转换成光纤信号,经光缆进行传输,在接收端再用转换器将光纤信号转换成串口信号送入接收设备,从而完成串口数据的远距离传输。
FTS1219是台湾SUNIX(三泰)公司研发的工业级RS-232串口转光纤双向转换器。该产品在单模光纤状态下通过点对点的连接延伸了RS-232串口的传输距离达到40KM,传输速率可达到460Kbps。是特别为严格要求稳定,可靠操作在苛刻的环境应用而设计的。它内建浪涌(突波)和光电隔离保护功能,并提供导轨/壁挂装配,外部接线端子电源输入(12~48VDC)和DTE/DCE切换开关。为避免电气干扰和浪涌(突波),闪电或化学腐蚀的点对点连结RS-232信号传输应用提供了一个**的解决方案。外观如图1。
FTS1219的基本特点:
●延伸RS-232传输距离
-单模光纤达40 KM– FTS1219
-多模光纤达2 KM - FTS1219M
●自动配置功能,可以自动设置串口参数
●15KV ESD浪涌(突波)保护 & 2.5KV 光电隔离保护(可选)
●波特率高达 460 Kbps 并有波特率自动检测功能
●避免电路老化或者化学腐蚀
●电源反极性保护
●外部12~48V DC 接线端子供电或 12V DC 电源供电
●壁挂和DIN-Rail导轨式安装
●简易的DTE/DCE切换
●尺寸紧凑,即插即用
FTS1219的技术指标:
如表1。
串口通讯 |
接口 | DB9 Male |
信号 | Rx, Tx, GND |
DTE/DCE 切换 | RS-232 DTE/DCE DIP 开关切换 |
波特率 | 波特率自动检测功能_RS-485高达 921.6 Kbps |
浪涌(突波)保护 | 15 KV 浪涌(突波)保护(可选择) |
光电隔离保护 | 2.5KV 光电隔离保护(可选择) |
光纤通讯 |
接口 | SC Type |
信号 | Tx, Rx |
波特率 | 高达 460.8 Kbps |
传输距离 | 单模光纤高达 40 KM 多模光纤达到 2 KM |
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支持连接线 | 单模光纤 8.3/125, 8.7/125, or 10/125µm |
波长 | 单模光纤1310nm |
TxD 光功率 | 单模光纤-3 ~ +2 dbm |
RxD 光功率 | 单模光纤 -5 dbm (Minimum) |
灵敏度 | 单模光纤 -35 dbm |
电源 |
输入电压 | 12 ~ 48V DC 外部电压, 接线端子 12V DC 外部电压, 直流电源接口 |
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反相保护 | V+ 和 V- 反相保护 |
功耗 | < 2.4W = 12V x 200mA |
LED 灯指示 |
LED | 电源, RxD, TxD, 光纤 |
环境 |
操作温度 | -20°C ~ 60°C |
存储温度 | -20°C ~ 85°C |
湿度 | 5 ~ 95% RH |
机构 |
尺寸(WxDxH) | 120 x 90 x 24 mm |
外壳 | Aluminum and ABS |
重量 | 240±5 g |
国际认证 |
硬件 | CE, FCC (Class B) |
FTS1219的典型应用:
我们在首钢集团某下属公司的通讯控制系统中,成功地应用了FTS1219转换器,其具体方案如图2所示。
图2
该公司在控制系统现场有大量的通讯设备,需要这些分散的通讯设备产生的信息进行采集,并传输到控制中心,进行统一的处理,而这些数据的处理中心却是位于几公里以外。因此,便存在了远距离采集、传输数据的技术难题,同时对传输数据的高速率,高度准确及稳定性提出了极高的要求。
通讯设备源源不断地产生大量的监测数据(RS-232信号),经过FTS1219转换成光纤信号,通过光缆传输到远距离的数据处理中心(单模*远可达40KM),再经FTS1219将光纤信号转换成RS-232串口信号,传输至主控计算机进行处理。由于FTS1219为工业级转换器,品质稳定,性能可靠,因此有效的解决了该方案中需要信息长距离传输的准确与可靠,长距离传输中的抗干扰问题及避免设备出现各种不**因素(电路老化或者化学腐蚀等)等技术难题。经过两年多的运行,没有一次故障和维修记录,大大节约了整个系统的运营成本。
FTS1219的选型:
在具体方案设计与产品选型时,需注意以下的问题:
1) FTS1219仅适用于RS-232的串口信号,并且是成对使用的。如果设备的接口是RS-422/485串口,应选用FTD1218系列产品
2) FTS1219有四种不同的型号,需根据系统环境的恶劣程度及成本控制选用:
FTS1219 -RS-232 转光纤双向转换器
FTS1219S -RS-232 转光纤双向转换器,带15KV ESD浪涌(突波)保护
FTS1219I -RS-232 转光纤双向转换器,带2.5KV 光电隔离保护
FTS1219SI -RS-232 转光纤双向转换器,带15KV ESD浪涌(突波)保护 及 2.5KV 光电隔离保护
3) 正确选用线缆及光缆的型号,以使与转换器匹配,确保信号传输的距离及其稳定可靠
4) 注意产品的供电方式以,根据所需电源的电压及容量正确选用电源适配器