Волоконно-оптический канал

УРОВНИ СЕТЕВОЙ МОДЕЛИ OSI

2.1 Основные положения

Сеть Profibus 2.6 использует только первый и второй уровни модели OSI. Один из вариантов сети, Profibus FMS, использует также уровень 7.

Таблица – 1. Profibus в соответствии с моделью OSI.

№	Название уровня	Profibus DP	Profibus FMS	Profibus PA
	Прикладной	нет	Fieldbus Message Specification (FMS)	нет
	Представления	нет
	Сеансовый
	Транспортный
	Сетевой
	Канальный (Передачи данных)	FDL	FDL	IEC 1158- 2
	Физический	RS- 485, оптоволоконный интерфейс	RS- 485, оптоволоконный интерфейс	Интерфейс IEC 1158- 2

2.2 Физический уровень PROFIBUS

Физически PROFIBUS может представлять из себя:

· электрическую сеть с шинной топологией, использующую экранированную витую пару, соответствующую стандарту RS-485;

· оптическую сеть на основе волоконно-оптического кабеля;

· инфракрасную сеть.

Скорость передачи может варьироваться от 9,6 Кбит/сек до 12 Мбит/сек. 2.1.1 RS-485

Интерфейс RS-485 (другое название - EIA/TIA-485) - один из наиболее распространенных стандартов физического уровня связи. Физический уровень - это канал связи и способ передачи сигнала (1 уровень модели взаимосвязи открытых систем OSI).Сеть, построенная на интерфейсе RS-485, представляет собой приемопередатчики, соединенные при помощи витой пары.

Таблица – 2. Параметры физического уровня Profibus.

Стандартные параметры интерфейсов	RS-485
Допустимое число передатчиков / приемников	32 / 32
Максимальная длина кабеля	1200 м
Максимальная скорость связи	10 Мбит/с
Диапазон напряжений "1" передатчика	+1.5...+6 В
Диапазон напряжений "0" передатчика	-1.5...-6 В
Диапазон синфазного напряжения передатчика	-1...+3 В
Допустимый диапазон напряжений приемника	-7...+12 В
Пороговый диапазон чувствительности приемника	±200 мВ
Максимальный ток короткого замыкания драйвера	250 мА
Допустимое сопротивление нагрузки передатчика	54 Ом
Входное сопротивление приемника	12 кОм
Максимальное время нарастания сигнала передатчика	30% бита

Преимущества:

• Гибкая шинная или древовидная топология с повторителями, шинными терминалами и шинными штекерами для подключения узлов PROFIBUS

• Исключительно пассивная передача сигналов, которая обеспечивает отключение узлов без оказания влияния на сеть (за исключением узлов, питающих нагрузочные сопротивления)

• Простота прокладки и подключения шинного кабеля, не требующая специального опыта.

Ограничения:

• Охватываемое расстояние снижается при увеличении скорости передачи

• При наружной установке требуются дополнительные меры по молниезащите

Таблица – 3. Параметры волоконно-оптического канала.

Топология сети	Шинная топология при искользовании встроенных оптических портов и OBT; Шинная топология, топология типа «звезда» или «кольцо» при использовании OLM
Среда передачи	Волоконно-оптические кабели с волокнами из стекла, с пластиковым покрытием или с пластиковыми волокнами
Возможные длины сегментов	До 15 км
Количество узлов	Не более 127 в сети
Скорость передачи	9,6 кбит/с 19,2 кбит/с 45,45 кбит/с 93,75 кбит/с 187,5 кбит/с 500 кбит/с 1,5 Мбит/с 3 Мбит/с 6 Мбит/с 12 Мбит/с

Схема приемо-передающей аппаратуры ВОЛС выглядит следующим образом:

Преимущества:

• Независимо от скорости передачи, достигаются большие расстояния между двумя терминалами передачи данных (ТПД) (расстояния между двумя модулями OLM достигают до 15 км)

• Узлы и среда передачи данных электрически развязаны между собой

• При соединении компонентов, имеющих разные потенциалы относительно земли, отсутствуют токи экрана

• Отсутствие электромагнитных помех

• Не требуются дополнительные средства молниезащиты

• Простота прокладки волоконно-оптических кабелей

• Высокая надёжность ЛВС благодаря использованию кольцевой топологии

• Чрезвычайно простая техника подключения при использовании пластиковых волоконно- оптических кабелей на коротких дистанциях.

Ограничения:

• Общее время передачи пакета увеличено по сравнению с сетями на витой паре

• Для монтажа стеклянных волоконно-оптических кабелей к штекерам требуется специальный опыт и инструменты

• Отсутствие питания в точках сочленения (в приспособлениях для подключения узлов, в OLM, или в OBT) приводит к прерыванию передачи сигнала

Дата добавления: 2015-05-10