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當前,工業應用正對工業網絡的傳輸速率提出越來越高的要求,對以千兆速率(Giga Bit)收集、傳送數據的需求已經出現,高性能光纜正越來越快地從裝有冷氣空調的商務樓、校園、企業和數據中心向電廠、泵房、煉鋼車間、煉油廠和化工廠這樣熱騰騰的、混亂而又粗放的工業自動化控制環境轉移。
惡劣應用環境下,光纜的堅固程度和耐用性就成了比較重要的問題。常用的“室外”松套式光纜或“室內”緊套光纜也許能夠滿足某些簡單的非關鍵應用的需求,但如今的工廠網絡管理者都要求光纜質量好、不易損壞,能夠在更寬的溫度范圍內工作并具有更強的抗彎曲、撞擊和抵御化學腐蝕的能力,而且必須安裝快、衰減小、壽命長。
安裝過程合適
在長距離線路中,光纜通常被置于地下用土埋上即可。而在工廠里鋪設光纖會有無數次彎曲、拖拉和連接操作,所有這些情況都會給光纜帶來風險。此時松套光纜很快就會損壞,低質量的緊套光纜在途經工廠里常見的墻壁、天花板、高臺、坑地和物料傳送系統之后也會損壞。在這樣嚴酷的環境里,只有加強的光纜才有可能經過考驗。
多數情況下,如果光纜在安裝過程中遭到嚴重破壞,施工者應該立刻就能檢測到,并及時修復或更換受損的鏈路。然而還有很多情況是無法立即察覺的,例如單模光纜的“宏彎”、“微彎”或殘余張力,它們有可能在安裝當時或之后產生,經常是很不明顯,一開始不可能注意到的,但久而久之,累積的應力就會突然出現,造成傳輸損傷、數據丟失和光纜損壞。最糟糕的情況下會導致通信鏈路中斷。
而且,儀器和控制工程師正越來越多地在工廠環境中的某些鏈路上要求10Gbit/s的傳輸速率,這就需要使用最新的50微米萬兆多模光纖,在某些情況下需要單模光纖。然而,與前述62.5微米光纖相比,萬兆多模、50微米多模和單模光纖對彎曲更加敏感,于是對光纜質量的要求也更高,已經遠遠超出了最低標準。
所有這些因素都要求工業自動化控制系統應用的光纜要有正確的安裝方法。
使用方法恰當
一旦被安裝在工廠里,惡劣的環境甚至重力都會對光纜的完整性產生嚴重影響。雖然安裝已經結束,但是微小的機械應力或溫度變化都有可能導致光纖微彎或受力不當,從而造成損耗升高、產生誤碼/丟包、甚至完全損壞光纖:
同一光纜盤中如果高速鏈路所用的光纜上放置了其它分量較重的光纜,就有可能對玻璃光纖造成累積損傷。即使是垂直走線也有可能存在壓力。
光纜垂直安裝時,重力可能會造成光纖的軸向遷移從而緩慢降低光纖性能,這就要求在使用時要恰當地調整安裝方式使光纜不再活動。
由于千兆多模鏈路以及萬兆多模鏈路的其總信道功率開銷允許值為43dB(據IEEE802.3以太網規范),所以,即使損耗增加很少也可能破壞整條通信鏈路。
只有經過優化設計的增強光纜才能勝任工業應用:
抗壓的或緊束的外部護套能夠把所有光纖牢牢地固定在一起,使得整根光纜看起來像一根牢固的繩子一樣,使其技術指標已經大大超過了工業標準的要求,耐曲撓性可達數千圈,抗壓性為2,200N/cm,能夠經受1000次以上的沖擊,拉伸載荷超過了1噸。
最新的技術和材料,使光纜能夠抵抗腐蝕性和揮發性化學物質的侵蝕,抵御過度潮濕和多菌的環境,抗紫外線,工作溫度范圍可以從-55oC到+124oC。在這些環境中,高質量的增強緊套光纜使得工廠中也能享受曾經只是在園區或數據中心為白領們服務的極高速通信鏈路帶來的好處。
一般的室內光纖布線系統難于應用于工廠地面和其他工業應用的惡劣環境,增強的光纜才能夠保護光纖避免安裝和使用不當造成的損壞。 |