串口光纖通信的組網(wǎng)方式
武漢波仕電子有限公司
由于光纖并不能夠象電線一樣簡單地進(jìn)行直接連接，光纖的每個分叉、集合都必須經(jīng)過專門的光纖轉(zhuǎn)換器，所以光纖通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式取決于光纖轉(zhuǎn)換器的功能。本文首先介紹了簡單的一對一的光纖通信，然后詳細(xì)介紹了以波仕電子產(chǎn)品為代表的三種串口光纖通信的組網(wǎng)方式：總線式、星形、雙環(huán)冗余型。用戶可以根據(jù)現(xiàn)場的串口設(shè)備的分布地方或者可靠性要求來選擇。通信軟件都是一樣的，與普通的RS-485總線多機(jī)通信一樣?？煽啃允且噪p環(huán)冗余的網(wǎng)絡(luò)最高。
一 簡單的一對一串口光纖通信方式
最簡單的光纖通信就是一對一的通信。兩頭的接口可以是RS-232、RS-485，也可以是USB、以太網(wǎng)等。
波士電子的RS-232/光纖轉(zhuǎn)換器、RS-485/422/光纖轉(zhuǎn)換器、USB/串口光纖轉(zhuǎn)換器、以太網(wǎng)/串口光纖轉(zhuǎn)換器都可以相互之間通過光纖直接連接后實(shí)現(xiàn)通信。只需要注意：1、單模光纖轉(zhuǎn)換器必須配單模光纖、多模光纖轉(zhuǎn)換器必須配多模光纖 2、光纖的TX（發(fā)）接對方的RX（收）、RX（收）接對方的TX（發(fā)）。
光纖的接頭式樣一般有ST頭、FC頭、SC頭。它們都是標(biāo)準(zhǔn)的，相互之間的轉(zhuǎn)換有標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)接頭或者轉(zhuǎn)換尾纖。有時候有采用單纖雙向的光纖通信，實(shí)際上是把兩根光纖的玻璃纖芯在沿長度方向切開、截面拋光后熔接成為一根玻璃纖芯，再與原來規(guī)格的（沒切開的）玻璃纖芯對接起來進(jìn)行熔接后加外套后成為一根光纖。這種技術(shù)類似于植物的嫁接技術(shù)。這種專門的產(chǎn)品稱為光纖偶合器。
波士電子發(fā)明和首創(chuàng)了無須外接電源的RS-232/光纖轉(zhuǎn)換器、是世界上最小的光纖轉(zhuǎn)換器。由于采用光纖作為通信傳輸介質(zhì)，具有高隔離電壓、防電磁干擾、抗雷擊等優(yōu)點(diǎn)。波士光纖轉(zhuǎn)換器廣泛用于工業(yè)過程控制、分布數(shù)據(jù)采集等場合、特別適合電力系統(tǒng)自動化、交通控制等部門。
二 總線式串口光纖多機(jī)通信方式
波仕電子的OPT232EX[S]、OPT485EX[S]系列RS-232/485/光纖中繼轉(zhuǎn)換器用于：1、實(shí)現(xiàn)RS-232/485光纖通信的中繼，也就是延長串口光纖通信距離 2、實(shí)現(xiàn)總線式串行光纖多機(jī)通信，就是將多個RS-232或者RS-485接口接入同一個總線式串口光纖通信網(wǎng)。波仕OPT232EX[S]、OPT485EX[S]系列是世界上最小的RS-232/485/光纖中繼轉(zhuǎn)換器。
波仕OPT232EX[S]、OPT485EX[S]光纖中繼轉(zhuǎn)換器的外形為DB-25/DB-25轉(zhuǎn)接盒大小，使用一對多模ST光纖接頭（OPT485EX、OPT232EX）或者一對單模ST光纖接頭（OPT485EXS、OPT232EXS），中間有一根電纜連接一個RS-232口的DB-9針座和5V電源引腳。OPT232EX[S]的RS-232口可以配接波仕電子的RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器構(gòu)成OPT485EX[S]。OPT232EX[S]需要外接直流5V電源（<50mA）。
OPT232EX[S]光纖中繼轉(zhuǎn)換器的光纖接收器（RX）和光纖發(fā)送器（TX）見產(chǎn)品標(biāo)簽。注意：TX上、RX上接上位機(jī)方向、TX下、RX下接下位機(jī)方向。
總線式光纖多機(jī)通信圖
三 星形串口光纖多機(jī)通信方式
波仕電子的OPT14HUB[S]系列1擴(kuò)4路光纖集線器用于：1、實(shí)現(xiàn)一路光纖到四路光纖的擴(kuò)展、中繼，便于實(shí)現(xiàn)光纖的星形網(wǎng)絡(luò)（區(qū)別于總線形）， 2、實(shí)現(xiàn)一路RS-232/485/422串口到4路光纖的轉(zhuǎn)換。OPT14HUB[S]是世界上最小的4路光纖集線轉(zhuǎn)換器。
波仕OPT14HUB[S]系列1擴(kuò)4路光纖集線器的外形如圖，使用5對多模ST光纖接頭（或者5對單模ST光纖接頭） ，包括1對上位機(jī)用和4對下位機(jī)用。并且有一個DB-9針座（配有RS-232/485/422口）和一個直流電源插孔。OPT14HUB[S]需要外接電源，直流5V至30V均可（<100mA）。OPT14HUB的光纖接收器（RX、深灰色）和光纖發(fā)送器（TX、淺白色）見產(chǎn)品圖。使用時發(fā)送器ST頭通過光纖接對方的接收器ST頭。
OPT14HUB星形光纖組網(wǎng)示意圖
四 環(huán)形串口光纖多機(jī)通信方式
波仕電子的OPT22[S]系列串口雙環(huán)冗余光端機(jī)用于：組成環(huán)狀光纖網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)RS-232/RS-485（或者RS-422、TTL等)的多機(jī)通信，并且同時有兩路相互冗余的環(huán)狀光纖網(wǎng)。由于OPT22[S]同時可以接兩個光纖環(huán)網(wǎng)，當(dāng)其中一個環(huán)網(wǎng)的光纖斷了時，另外一個光纖環(huán)網(wǎng)繼續(xù)以單環(huán)光纖網(wǎng)通信。這樣大大增加了串口光纖通信的可靠性。
OPT22[S]采用了波仕核心技術(shù)的大規(guī)模專用集成電路，是世界上最小的串口雙環(huán)冗余光端機(jī)。波仕獨(dú)有的零延時自動切換技術(shù)，性能大大優(yōu)于存在切換時間的其它雙環(huán)自愈型光端機(jī)產(chǎn)品。OPT22[S]代表了當(dāng)今串口光纖通信產(chǎn)品的頂尖水平。專利產(chǎn)品，謹(jǐn)防假冒！專利號：200830078256。
波仕OPT22[S]系列串口雙環(huán)冗余光端機(jī)的外形為DB-25/DB-25轉(zhuǎn)接盒大?。ㄈ鐖D），使用一對多模ST光纖接頭（OPT22）或者一對單模ST光纖接頭（OPT22S） ，上側(cè)面一個有一個接RS-232、RS-485口的DB-9針座（ 帶配接線端子 ），下側(cè)面有接 5V 電源的兩個端子。緊靠電源端子是用于選擇“主機(jī)”和“從機(jī)”狀態(tài)的跳線。OPT22[S]需要外接直流5V電源（±0.5V）。雙環(huán)組網(wǎng)時，OPT22[S]的TX1接相鄰OPT22[S]的RX1，TX2接相鄰OPT22[S]的RX2。
OPT22組成的雙環(huán)光纖多機(jī)通信圖
