Достоинства и недостатки оптической системы передачи данных
Оптическая система передачи данных использует световые импульсы для передачи информации по оптоволоконному кабелю.
Она широко применяется в телекоммуникациях, компьютерных и промышленных сетях, в том числе для связи между ПЛК, шкафами автоматики и удалёнными объектами.
Достоинства
1. Высокая скорость передачи
Оптоволокно обладает большой пропускной способностью и позволяет передавать данные на очень высоких скоростях.
2. Большая дальность связи
Сигнал в оптоволокне имеет малое затухание, поэтому данные можно передавать на большие расстояния без большого количества промежуточных усилителей.
3. Устойчивость к электромагнитным помехам
Оптический сигнал не чувствителен к:
электродвигателям;
силовым кабелям;
сварочному оборудованию;
преобразователям частоты;
коммутационным помехам.
Это особенно важно в промышленной автоматизации.
4. Отсутствие гальванической связи
Между передающей и принимающей сторонами нет электрического соединения.
Это уменьшает риск:
уравнительных токов;
повреждения оборудования из-за разности потенциалов;
передачи импульсных перенапряжений между объектами.
5. Электробезопасность
По оптическому волокну не протекает электрический ток.
Поэтому кабель не создаёт электрической искры и не проводит наведённое напряжение.
6. Малые размеры и масса
Оптический кабель может иметь небольшие габариты и массу при высокой информационной ёмкости.
7. Высокая защищённость передачи
Перехватить сигнал из оптоволокна сложнее, чем из обычной медной линии, поскольку в нормальном режиме электромагнитное излучение наружу практически отсутствует.
Недостатки
1. Более сложный монтаж
Для соединения волокон требуется специальное оборудование:
сварочный аппарат для оптоволокна;
скалыватель;
измерительные приборы;
специальные коннекторы.
2. Сложность ремонта
Повреждённое волокно нельзя просто скрутить, как медный провод.
Для ремонта обычно требуется сварка или специальное соединение.
3. Чувствительность к изгибам
Слишком сильный изгиб кабеля может привести к:
увеличению затухания;
ухудшению качества сигнала;
повреждению волокна.
Поэтому необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба.
4. Более высокая стоимость оборудования
Необходимы:
оптические передатчики;
приёмники;
трансиверы;
медиаконвертеры;
специальное монтажное оборудование.
5. Требования к чистоте соединений
Загрязнение оптических разъёмов может значительно увеличить затухание сигнала.
Поэтому коннекторы необходимо содержать в чистоте.
6. Нельзя передавать питание
По обычному оптоволокну передаются данные, но не электрическое питание.
Для удалённого оборудования требуется отдельный источник питания.
Применение в промышленной автоматизации
Оптоволокно особенно удобно для:
связи между удалёнными зданиями;
промышленных Ethernet-сетей;
соединения ПЛК;
SCADA-систем;
объектов с сильными электромагнитными помехами;
линий с большой протяжённостью;
гальванического разделения участков сети.
Кратко для ответа по билету
Основные достоинства оптической системы передачи данных — высокая скорость, большая дальность передачи, малое затухание, устойчивость к электромагнитным помехам, отсутствие гальванической связи и высокая информационная ёмкость.
К недостаткам относятся более сложный монтаж и ремонт, необходимость специального оборудования, чувствительность к изгибам и загрязнению разъёмов, а также более высокая стоимость оптических компонентов.