串口光纖轉換器FTS1219及其在工業通訊中的典型應用
光纖通訊是利用光導纖維傳送信號的一種通訊手段，它是以光波為載頻，以光導纖維為傳輸媒介的一種通信方式。具有傳輸頻帶寬、通訊容量大，信號損耗低，不受電磁波干擾，線徑細、重量輕，資源豐富等優點，在*近短短的二十年中能得以迅猛的發展。
光纖通訊按其傳輸模式分為單模光纖和多模光纖。單模光纖只傳輸主模，也就是說光線只沿光纖的內芯進行傳輸。由于完全避免了模式色散，使得單模光纖的傳輸頻帶很寬，因而適用于大容量，長距離的光纖通訊。單模光纖使用的光波長為1310nm或1550nm。多模光纖是在一定的工作波長下(850nm/1300nm)，有多個模式在光纖中傳輸，由于色散或像差的原因，這種光纖的傳輸性能較差，頻帶較窄，傳輸容量也比較小，距離比較短。
串口通訊是指一條信息的各數據位逐位按順序傳送的通訊方式。這種通訊方式成本低，但傳輸速度慢，傳輸的距離也很短，在需要對串口數據進行遠距離傳送時，串口光纖轉換器是其中一個既經濟又可靠的解決方案。在發送端利用轉換器將串口信號（RS-232/422/485）轉換成光纖信號，經光纜進行傳輸，在接收端再用轉換器將光纖信號轉換成串口信號送入接收設備，從而完成串口數據的遠距離傳輸。
FTS1219是臺灣SUNIX(三泰)公司研發的工業級RS-232串口轉光纖雙向轉換器。該產品在單模光纖狀態下通過點對點的連接延伸了RS-232串口的傳輸距離達到40KM，傳輸速率可達到460Kbps。是特別為嚴格要求穩定,可靠操作在苛刻的環境應用而設計的。它內建浪涌(突波)和光電隔離保護功能，并提供導軌/壁掛裝配，外部接線端子電源輸入(12~48VDC)和DTE/DCE切換開關。為避免電氣干擾和浪涌(突波)，閃電或化學腐蝕的點對點連結RS-232信號傳輸應用提供了一個**的解決方案。外觀如圖1。
FTS1219的基本特點：
●延伸RS-232傳輸距離
-單模光纖達40 KM– FTS1219
-多模光纖達2 KM - FTS1219M
●自動配置功能,可以自動設置串口參數
●15KV ESD浪涌(突波)保護 & 2.5KV 光電隔離保護(可選)
●波特率高達 460 Kbps 并有波特率自動檢測功能
●避免電路老化或者化學腐蝕
●電源反極性保護
●外部12~48V DC 接線端子供電或 12V DC 電源供電
●壁掛和DIN-Rail導軌式安裝
●簡易的DTE/DCE切換
●尺寸緊湊,即插即用
FTS1219的技術指標：
如表1。
串口通訊 |
接口 | DB9 Male |
信號 | Rx, Tx, GND |
DTE/DCE 切換 | RS-232 DTE/DCE DIP 開關切換 |
波特率 | 波特率自動檢測功能_RS-485高達 921.6 Kbps |
浪涌(突波)保護 | 15 KV 浪涌(突波)保護(可選擇) |
光電隔離保護 | 2.5KV 光電隔離保護(可選擇) |
光纖通訊 |
接口 | SC Type |
信號 | Tx, Rx |
波特率 | 高達 460.8 Kbps |
傳輸距離 | 單模光纖高達 40 KM 多模光纖達到 2 KM |
|
支持連接線 | 單模光纖 8.3/125, 8.7/125, or 10/125μm |
波長 | 單模光纖1310nm |
TxD 光功率 | 單模光纖-3 ~ +2 dbm |
RxD 光功率 | 單模光纖 -5 dbm (Minimum) |
靈敏度 | 單模光纖 -35 dbm |
電源 |
輸入電壓 | 12 ~ 48V DC 外部電壓, 接線端子 12V DC 外部電壓, 直流電源接口 |
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反相保護 | V+ 和 V- 反相保護 |
功耗 | < 2.4W = 12V x 200mA |
LED 燈指示 |
LED | 電源, RxD, TxD, 光纖 |
環境 |
操作溫度 | -20°C ~ 60°C |
存儲溫度 | -20°C ~ 85°C |
濕度 | 5 ~ 95% RH |
機構 |
尺寸(WxDxH) | 120 x 90 x 24 mm |
外殼 | Aluminum and ABS |
重量 | 240±5 g |
國際認證 |
硬件 | CE, FCC (Class B) |
FTS1219的典型應用：
我們在首鋼集團某下屬公司的通訊控制系統中，成功地應用了FTS1219轉換器，其具體方案如圖2所示。
圖2
該公司在控制系統現場有大量的通訊設備，需要這些分散的通訊設備產生的信息進行采集，并傳輸到控制中心，進行統一的處理，而這些數據的處理中心卻是位于幾公里以外。因此，便存在了遠距離采集、傳輸數據的技術難題，同時對傳輸數據的高速率，高度準確及穩定性提出了極高的要求。
通訊設備源源不斷地產生大量的監測數據（RS-232信號），經過FTS1219轉換成光纖信號，通過光纜傳輸到遠距離的數據處理中心（單模*遠可達40KM），再經FTS1219將光纖信號轉換成RS-232串口信號，傳輸至主控計算機進行處理。由于FTS1219為工業級轉換器，品質穩定，性能可靠，因此有效的解決了該方案中需要信息長距離傳輸的準確與可靠，長距離傳輸中的抗干擾問題及避免設備出現各種不**因素（電路老化或者化學腐蝕等）等技術難題。經過兩年多的運行，沒有一次故障和維修記錄，大大節約了整個系統的運營成本。
FTS1219的選型：
在具體方案設計與產品選型時，需注意以下的問題：
1） FTS1219僅適用于RS-232的串口信號，并且是成對使用的。如果設備的接口是RS-422/485串口，應選用FTD1218系列產品
2） FTS1219有四種不同的型號，需根據系統環境的惡劣程度及成本控制選用：
FTS1219 -RS-232 轉光纖雙向轉換器
FTS1219S -RS-232 轉光纖雙向轉換器，帶15KV ESD浪涌(突波)保護
FTS1219I -RS-232 轉光纖雙向轉換器，帶2.5KV 光電隔離保護
FTS1219SI -RS-232 轉光纖雙向轉換器，帶15KV ESD浪涌(突波)保護 及 2.5KV 光電隔離保護
3） 正確選用線纜及光纜的型號，以使與轉換器匹配，確保信號傳輸的距離及其穩定可靠
4） 注意產品的供電方式以，根據所需電源的電壓及容量正確選用電源適配器