OPC420光纖轉(zhuǎn)換器_為您實現(xiàn)復(fù)雜電磁環(huán)境下的模擬量光纖傳輸與測量
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- 發(fā)布時間：2013/11/19 15:29:25
- 作者：AnyWay中國
一光纖傳輸與光纖通訊
光纖（optical fiber）是光的傳輸介質(zhì)，采用光電轉(zhuǎn)換器將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，通過光纖傳輸，再采用電光轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柟┫嚓P(guān)設(shè)備使用，就是光纖通訊的基本原理。
光纖通訊具有傳輸容量大的特點，一對單模光纖可同時連通35000個電話；
數(shù)字光纖通訊可方便的進行加密，保密性好；
光纖通訊可以有效的抵制電磁干擾，甚至可以防電磁脈沖的干擾；
光纖線徑小，重量輕，在空間和重量受限的場合，在航天領(lǐng)域具有很大的優(yōu)勢；
在上世紀80年代起，光纖通訊對電信行業(yè)產(chǎn)生了革命性的影響。
隨著電力電子技術(shù)、無線通訊技術(shù)及計算機技術(shù)的高速發(fā)展及應(yīng)用，人類懶以生存的空間也被復(fù)雜的電磁波所占據(jù)；工業(yè)環(huán)境下，大功率的變頻器、逆變器、整流器等非線性設(shè)備的應(yīng)用，造成電磁環(huán)境日益復(fù)雜，越來越多的工業(yè)現(xiàn)場總線開始或者已經(jīng)將光纖作為主要的傳輸介質(zhì)。
光纖通訊在電信行業(yè)和工業(yè)現(xiàn)場總線以數(shù)字信號傳輸為主，光纖也可用于模擬信號的傳輸。模擬光纖通訊具有占據(jù)帶寬小的特點，例如，現(xiàn)在的有線電視大多采用模擬光纖通訊。
模擬光纖通訊的缺點是光信號在傳輸過程中會有衰減，對于關(guān)心絕對幅值的測控領(lǐng)域，對測控精度的影響較大，光纖傳輸?shù)膽?yīng)用受到了較大的局限。
圖1 光纖
二新型的模擬量光纖傳輸系統(tǒng)
當已經(jīng)完成構(gòu)建的模擬量傳輸?shù)墓I(yè)測控系統(tǒng)，遇到較大的電磁干擾影響時，能否在不改變設(shè)計思路的前提下，實現(xiàn)高精度的模擬量光纖傳輸與測量/控制呢？
答案是肯定的！
圖2 OPC420光纖轉(zhuǎn)換器的工作原理
OPC420光纖轉(zhuǎn)換器分為將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘柕腛PC420/A光纖轉(zhuǎn)換器和將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕腛PC420/B光纖轉(zhuǎn)換器兩種型號，兩種型號配對使用，可實現(xiàn)模擬量光纖傳輸。
如圖2所示，OPC420/A光纖轉(zhuǎn)換器將模擬量電信號通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，數(shù)字信號通過電/光轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為光信號，而OPC420/B光纖轉(zhuǎn)換器將光信號通過光/電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量電信號，數(shù)字量電信號通過D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量電信號輸出。光纖傳輸?shù)膶嶋H上是數(shù)字信號，而從整體看，OPC420構(gòu)建的傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)了模擬量光纖傳輸。
因此，OPC420光纖轉(zhuǎn)換器具有可兼容模擬量傳輸系統(tǒng)、數(shù)字量傳輸?shù)臒o衰減及光纖傳輸?shù)目垢蓴_等三重優(yōu)勢。
三OPC420光纖轉(zhuǎn)換器應(yīng)用案例
案例：
某水PLC變頻恒壓供水系統(tǒng)，被測信號（一體化壓力變送器輸出）及控制信號（壓力控制）均采用4-20mA模擬信號傳輸。變頻器運行時，受干擾影響，測控系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，控制經(jīng)常出現(xiàn)誤動作。
圖3 OPC420光纖轉(zhuǎn)換器用于模擬量光纖傳輸?shù)膽?yīng)用案例
解決方案：
傳感器和變送器輸出的4-20mA模擬量經(jīng)過OPC420/A光纖轉(zhuǎn)換器采樣變換為數(shù)字量通過光纖上傳，OPC420/B光纖轉(zhuǎn)換器接收光信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過D/A變換得到模擬量輸出與PLC模擬量測量輸入端口相連。
PLC輸出4-20mA模擬量控制信號經(jīng)過OPC420/A光纖轉(zhuǎn)換器采樣變換為數(shù)字量通過光纖下傳，OPC420/B光纖轉(zhuǎn)換器接收光信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，數(shù)字信號經(jīng)過D/A變換得到模擬量輸出與變頻器控制端口相連實現(xiàn)水泵變頻調(diào)速。
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