logo search
Всё по МСА доц

5.9. Физическая среда передачи данных

При построении промышленной сети необходимо учитывать особенности и ограничения физической среды передачи данных.

Телефонный каналзанимает полосу частот от 380 до 3480 Гц. Эта полоса делится на частотные каналы для передачи (1, 2, 6, 8, 13 и 26 каналов). Скорость передачи данных составляет от 600 до 1200 бод. Максимальная скорость передачи данных – 9600 бод.

Коаксиальный кабель. Широко использовался вариант 10Base2 на «тонком» коаксиальном кабелеThin Net. Марки кабеля –RG-58/U,RG-58A/U,RG-58C/U. КабельRG-58A/U– многожильный, остальные имеют сплошной гибкий проводник диаметром 0,89 мм. Волновое сопротивление – 50 Ом. К достоинствам коаксиального кабеля следует отнести сравнительно большое расстояние передачи информации до 10 км, к недостаткам - сложность в монтаже и высокую стоимость.

Витая пара. Наиболее распространенная физическая среда для построения современных сетей.

По наличию экрана, различают несколько типов кабелей:

Экран выполняется либо плетеным из медной проволоки (хорошо защищает от низкочастотных наводок), либо из токопроводящей фольги, которая блокирует высокочастотное электромагнитное излучение. Также используются двойные экраны (HIGHTScreen).

Неэкранированный медный кабель UTPв зависимости от электрических и механических характеристик подразделяют на пять категорий:

Все кабели UTPвыпускаются в 4-х парном исполнении (2 пары – для передачи данных и 2 пары – для передачи голоса).

Оптоволоконный кабель. Преимущества волоконно-оптических линий связи (ВОЛС):

Недостатки: более высокая стоимость волоконно-оптического кабеля (ВОК) и, особенно, коммутационной аппаратуры (оптические коннекторы, соединительные розетки, аттенюаторы, адаптеры, разветвители).

Формирование светового потока на передающем конце ВОК осуществляется полупроводниковым лазером (для больших расстояний) или светодиодом, на приемном конце – фотоприемником. При эффективной длине волны = 0,8…0,9 мкм используются кремниевые фотодиоды, при= 1,3…1,5 мкм – германиевые фотодиоды.

Основой световода является оболочка из плавленого кремнезема (SiO2) и сердцевина из кварцевого стекла, легированного хлоридами (SiCl4, GeCl4, PoCl3).

В зависимости от распределения показателя преломления и диаметра световода различают 3 типа волоконных световодов:

В многомодовых световодах (MMF–MultiModeFiber) стандарт определяет два типа кабелей – с диаметром сердцевины 62,5 мкм и 50 мкм и диаметром оболочки 125 мкм. Полоса пропускания многомодовых световодов – от 500 МГц/км и более, одномодовых – до десятков и сотен гигагерц на километр.

Основная характеристика световода – показатель степени затухания (логарифм отношения интенсивностей сигналов на входе и выходе) в децибелах. Современные технологии производства ВОЛС переходят на длину волны = 1,55 мкм, что увеличивает полосу пропускания снижает степень затухания

ВОК включает от 2 до 36 световодов, помещенных в резиновую и свинцовую оболочки и прокладывается в трубах или траншеях. Для повышения механической прочности в центре ВОК имеется силовой элемент, например металлический трос.

Радиоканал. При организации обмена информацией со значительно удаленными сегментами систем управления обосновано применение радиоканала связи. Передача информации организуется с использованием радиомодемов, работающих на базеGSM-технологии. При этом следует отметить, что использование радиоканала целесообразно не внутри предприятия, где на него будут накладываться серьезные помехи, вызванные работой технологического оборудования, а для связи с отдельными сегментами крупной сети.

К недостаткам радиоканала относят высокую стоимость приемо-передающих устройств, низкую помехозащищенность и трудности в обеспечении секретности передаваемой информации.

Инфракрасный канал (ИК–канал). Инфракрасная связьIRConnection(стандартIrDA1.1) позволяет осуществить беспроводную связь между двумя устройствами, находящимися друг от друга на расстоянии до нескольких метров. В отличие от радиоканала на ИК–канал не влияют электромагнитные помехи, что позволяет использование в производственных условиях. Различные ИК–системы позволяют обмениваться со скоростями от 115,2 кбит/с до 5 Мбит/с. Недостатками ИК–канала являются высокая стоимость передатчиков и приемников, а также трудности обеспечения секретности передаваемой информации.