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OPC420光纤转换器_为您实现复杂电磁环境下的模拟量光纤传输与测量

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  • 发布时间:2013/11/19 15:29:25
  • 作者:AnyWay中国

光纤传输与光纤通讯

  光纤(optical fiber)是光的传输介质,采用光电转换器将电信号转变为光信号,通过光纤传输,再采用电光转换器转变为电信号供相关设备使用,就是光纤通讯的基本原理。
  光纤通讯具有传输容量大的特点,一对单模光纤可同时连通35000个电话;
  数字光纤通讯可方便的进行加密,保密性好;
  光纤通讯可以有效的抵制电磁干扰,甚至可以防电磁脉冲的干扰;
  光纤线径小,重量轻,在空间和重量受限的场合,在航天领域具有很大的优势;
  在上世纪80年代起,光纤通讯对电信行业产生了革命性的影响。
  随着电力电子技术、无线通讯技术及计算机技术的高速发展及应用,人类懒以生存的空间也被复杂的电磁波所占据;工业环境下,大功率的变频器、逆变器、整流器等非线性设备的应用,造成电磁环境日益复杂,越来越多的工业现场总线开始或者已经将光纤作为主要的传输介质。
  光纤通讯在电信行业和工业现场总线以数字信号传输为主,光纤也可用于模拟信号的传输。模拟光纤通讯具有占据带宽小的特点,例如,现在的有线电视大多采用模拟光纤通讯。
  模拟光纤通讯的缺点是光信号在传输过程中会有衰减,对于关心绝对幅值的测控领域,对测控精度的影响较大,光纤传输的应用受到了较大的局限。
光纤
图1 光纤

新型的模拟量光纤传输系统

  当已经完成构建的模拟量传输的工业测控系统,遇到较大的电磁干扰影响时,能否在不改变设计思路的前提下,实现高精度的模拟量光纤传输与测量/控制呢?
  答案是肯定的!
  湖南银河电气有限公司研制的OPC420光纤转换器,可以实现复杂电磁环境下模拟量的高精度、无扰传输。
模拟量光纤传输原理
图2 OPC420光纤转换器的工作原理
  OPC420光纤转换器分为将电信号转变为光信号的OPC420/A光纤转换器和将光信号转变为电信号的OPC420/B光纤转换器两种型号,两种型号配对使用,可实现模拟量光纤传输。
  如图2所示,OPC420/A光纤转换器将模拟量电信号通过A/D转换器转变为数字信号,数字信号通过电/光转换器转换为光信号,而OPC420/B光纤转换器将光信号通过光/电转换器转变为数字量电信号,数字量电信号通过D/A转换器转变为模拟量电信号输出。光纤传输的实际上是数字信号,而从整体看,OPC420构建的传输系统实现了模拟量光纤传输。
  因此,OPC420光纤转换器具有可兼容模拟量传输系统、数字量传输的无衰减及光纤传输的抗干扰等三重优势。

OPC420光纤转换器应用案例

案例:
  某水PLC变频恒压供水系统,被测信号(一体化压力变送器输出)及控制信号(压力控制)均采用4-20mA模拟信号传输。变频器运行时,受干扰影响,测控系统测量数据不稳定,控制经常出现误动作。
模拟量光纤传输在变频恒压供水中的应用
图3 OPC420光纤转换器用于模拟量光纤传输的应用案例
解决方案:
  传感器和变送器输出的4-20mA模拟量经过OPC420/A光纤转换器采样变换为数字量通过光纤上传,OPC420/B光纤转换器接收光信号转变为数字信号,数字信号经过D/A变换得到模拟量输出与PLC模拟量测量输入端口相连。
  PLC输出4-20mA模拟量控制信号经过OPC420/A光纤转换器采样变换为数字量通过光纤下传,OPC420/B光纤转换器接收光信号转变为数字信号,数字信号经过D/A变换得到模拟量输出与变频器控制端口相连实现水泵变频调速。