آموزش PROFIBUS-قسمت پنجم
3-2-4 تلفات در فیبر نوری
تلفات در فیبر نوری به معنی تضعیف نور در فیبر است و باعث کاهش کیفیت سیگنال شبکه می‌شود. برخی از عوامل ایجاد تلفات در فیبر نوری عبارتند از:
- تمیز نبودن سطح اتصال کانکتورهای مربوط به تجهیزات
- خمش بیش از حد
- کشش بیش از حد
- اتصال نامناسب فیبر به فیبر (Splice): بزرگترین عامل تلفات نور در فیبر نوری می‌باشد.
3-2-5 اتصال فیبر به فیبر
عملی که برای اتصال دو فیبر به یکدیگر انجام می‌شود را Splice گویند. هر گاه یک فیبر نوری قطع گردد، باید انجام عمل Splice اتصال دو فیبر به یکدیگر را انجام داد. انجام Splice می‌تواند به روش‌های زیر انجام پذیرد:
- روش مکانیکی: در این روش توسط یک بست مکانیکی اتصال دو فیبر به یکدیگر صورت می‌پذیرد. این روش دارای دقت مناسبی نمی‌باشد.
- روش جوشی: در این روش، توسط ابزارهای خاصی دو بخش فیبر نوری به یکدیگر جوش داده می‌شوند. این روش دارای تلفات کمتری نسبت به روش مکانیکی می‌باشد.
توجه: بعد از پایان Splice حتما باید فیبر نوری تست شده و کیفیت سیگنال بررسی گردد.
3-2-2 کانکتورهای فیبر نوری
برای برقراری اتصالات فیبر نوری، کانکتورهای مختلفی ارائه شده است. در این بخش به بررسی برخی از کانکتورهای اراده شده توسط زیمنس می‌پردازیم. زیمنس سه مدل کانکتور برای فیبر نوری ارائه نموده است:
- Simplex connector: برای هر مسیر Send و Recive می‌توان از یک کانکتور Simplex استفاده نموده و آنرا به پورت مربوط به فیبر نوری در تجهیزات مختلف متصل نمود. این نوع کانکتور مخصوص فیبر پلاستیکی می‌باشد.
- Adapter for simplex connector: با استفاده از این می‌توان دو عدد کانکتور Simplex را پورت مربوط به فیبر نوری در تجهیزات مختلف متصل نمود. به شکل 3-23 توجه فرمایید. این نوع کانکتور مخصوص فیبر پلاستیکی می‌باشد.
شکل 3-23
- BFOC connector: از این کانکتور برای اتصال فیبر با دقت بالا و عمدتا در فواصل طولانی (مثلا اتصال دو OLM) استفاده می‌شود. شکل 3-24 این نوع کانکتور را نشان می‌دهد. این نوع کانکتور می‌تواند برای فیبر پلاستیکی و شیشه‌ای استفاده شود.
شکل 3-24
در شکل 3-25 برخی از کانکتورهای فیبر نوری ارائه شده توسط سازندگان دیگر، نشان داده شده است.
شکل 3-25
3-2-3 ابزارهای تست فیبر نوری
همه‌ی اجزای برقراری ارتباط در فیبر نوری از قبیل فیبر، کانکتورها، کوپلرها و نیز Spilce می‌توانند در ایجاد تلفات نور در فیبر نوری موثر باشند؛ بنابراین بهتر است بعد از انجام Splice و حتی در شرایط عادی، توسط ابزارهای عیب‌یابی کیفیت سیگنال (نور) در فیبر نوری تست و اندازه‌گیری شود. برای انجام این کار چند روش وجود دارد.
3-2-3-1 dB Meter
در این روش، یک منبع ارسال نور اقدام به ارسال نور در فیبر می‌کند و توسط دستگاه dB meter شدت نور اندازه‌گیری شده و تلفات نور محاسبه می‌شود. این روش می‌تواند برای کابل‌های پلاستیکی و PCF استفاده شود. در این روش در ابتدا توسط یک فیبر سالم بعنوان رفرنس، کیفیت سیگنال اندازه‌گیری شده و سپس فیبر مورد نظر تست می‌گردد. دستگاه دو مقدار بدست آمده را مقایسه نموده و میزان تلفات را محاسبه می‌نماید. به شکل 3-26 توجه فرمایید.
شکل 3-26
توجه نمایید که استفاده از این روش صرفا وجود تلفات را نشان داده ولی محل و دلیل تلفات را مشخص نمی‌کند.
3-2-3-2 OTDR
OTDR مخفف Optical time domain reflectometer وسیله‌ای است که می‌تواند دلیل و محل وجود تلفات را مشخص نماید. شکل 3-27 دستگاه OTDR را نشان می‌دهد.
اصول عملکرد آن بدین‌صورت است که این دستگاه یک نور لیزری به درون فیبر مورد نظر ارسال می‌نماید، در این‌حالت باید انتهای فیبر باز باشد. سپس میزان شدت و نیز بازتاب نور در فیبر اندازه‌گیری شده و به‌صورت یک گراف نشان داده می‌شود که توسط آن می‌توان وجود اشکال، نوع آن و محل آنرا مخشص نمود. شکل 3-28 گراف بدست آمده از OTDR را نشان می‌دهد.
شکل 3-27 دستگاه OTDR
شکل 3-28
شکل 3-29 طریقه‌ی اتصال OTDR با فیبر و روش تست آنرا نشان می‌دهد.
شکل 3-29
3-2-4 اجزای اتصالات شبکه مسی به شبکه نوری
در مواردی که نیاز به اتصال شبکه مسی به شبکه نوری باشد، مثلا در زمانی‌که یک تجهز فاقد پورت فیبر نوری باشد، می‌توان از تجهزاتی مانند OLM یا OBT استفاده نمود.
3-2-4-1 OLM
OLM به معنی Optical Link Module یکی از اجزای شبکه نوری در Profibus محسوب شده که توسط آن می‌توان تجیهزات شبکه پروفی‌باس را از طریق فیبر نوری بیکدیگر متصل نمود، یا به عبارت دیگر شبکه مسی را به شبکه نوری متصل نمود. معمولا OLM دارای ترمینال‌هایی است که توسط آنها با استفاده از ولتمتر می‌توان کیفیت سیگنال را بررسی نمود. OLM دارای مدل‌های یک و دو کاناله می‌باشد که در شکل 3-30 نشان داده شده‌اند.
الف) OLM یک کاناله ب) OLM دو کاناله
شکل 3-30
شکل 3-31 استفاده از OLM را نشان می‌دهد.
شکل 3-31
شکل 3-32 اندازه‌گیری کیفیت سیگنال توسط OLM
3-2-4-2 OBT
این وسیله یکی دیگر از اجزای فیبر نوری در شبکه پروفی‌باس محسوب شده و توسط آن می‌توان شبکه مسی را به شبکه نوری متصل نمود. شکل 3-33 این وسیله را نشان می‌دهد.
شکل 3-33
جهت توضیحات بیشتر به بخش 4-5 مراجعه شود.
3-3 انتقال سیگنال به روش‌های بی‌سیم
امروزه به‌منظور پیاده‌سازی روش‌های بی‌سیم در شبکه Profibus DP دو روش وجود دارد که عبارتند از:
- استفاده از Infrared Link Module (ILM)
- استفاده از مبدل‌های IWLAN/PB Link PN IO
روش اول، یعنی استفاده از مادون قرمز در این بخش بررسی شده و روش دوم در بخش 5-3-4-10 بررسی شده است.
استفاده از Infrared Link Module (ILM)
ILM به‌منظور انتقال دیتا به روش مادون قرمز و برای فواصل کمتر از 15 m ارائه شده است. این روش برای برقراری ارتباط بین تجهزات متحرک ارائه شده است. شکل 3-34 ماژول ILM را نشان می‌دهد.
شکل 3-34 دستگاه ILM
شکل 3-35 نحوه‌ی اتصال و استفاده از ILM را به صورت Point-to-Point Link نشان می‌دهد.
شکل 3-35
برخی از خصوصیات ILM عبارتست از:
- نیاز به دید مستقیم
- عدم عبور از موانع
- سرعت کم( Max:1.5Mbps)
- فواصل کم (Max: 15m)
توجه: امروزه عملا زیمنس این روش را توصیه نمی‌کند و به‌جای آن استفاده از IWLAN/PB Link PN IO را که یک مدبل Ethernet/Profinus است، پیشنهاد می‌کند. جهت مطالعه مطالب مرتبط با این موضع می‌توانید به بخش 5-3-4-10 مراجعه نمایید.
