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工业双绞线和光纤网络配置
2025-09-30 01:38:25 责编:小OO
文档
工业双绞线和光纤网络配置

由于CSMA/CD机制,网络中信号传输时间是有的,并且要保持最小帧间隙,工业以太网的配置要遵守以上规则:

延迟等效值:                                本地局域网遵从IEEE802.3标准,由于CSMA/CD机制,需要一个的信号传输时间。即网络的物理扩展是受到的。由于信号传输时间,在10Mbit/s中任何两个DTE设备之间的最大距离是4520米。每一个网络部件我们提供相应的延迟等效值,当网络传输路径中有多个DTE设备时,网络可扩展范围由最大距离减去相应的延迟等效值。

延迟等效值描述在信号传输路径中,由于网络部件产生的信号延迟。这种延迟被等效地以距离“米”来代替。这个等效值表示的距离为在延迟这段时间内,信号在电缆所中能够传输的距离。所有的延迟等效值必须从总的可能最大距离(4520米〕中减去。剩下的长度是电缆所能覆盖的范围。这种情况与所采用的传输介质是光纤、工业以太网双绞线、同轴电缆还是下拉式电缆无关。

可变性值和路径可变性值:

在遵从IEEE802.3的本地局域网中,两个数据包必须有一个确定的间隙。如果这个间隙太小,就会产生内部间隙错误。

配置网络时应该注意:

1.检查网络中两个站点之间数据传输是否到了临界状态(距离长,数据传输要经过大数量的网络部件〕。

2.检查任何一个临界状态数据传输路径,要确认长度是否是允许的(延迟等效值〕。即两个站点之间总的电缆长度+两个站点之间网络部件总的延迟等效值不能超过4520米。

3.检查任何一个临界状态数据传输路径,确认最大路径可变性值(PVV〕。即 两个站点之间 网络 部件总的可变性值不能超过40位时间。

4.正确配置遵从IEEE802.3的网络,所有的传输路径都必须符合以上规则。

注:当使用工业以太网OSM/ESM时,延迟等效值和路径可变性值只需要检查到OSM/ESM的端口,因为冲突域至OSM/ESM端口中止。

工业以太网配置:

延迟等效值和可变性值

为了检查上述两项,您需要每个网络部件的延迟等效值和可变性值。

光学链接模块(OLM〕

端口1

端口2

延迟等效值可变性值
FOFO260m3BT
FOITP360m6BT
ITPITP190m3BT
电气链接模块(ELM〕

端口1

端口2

延迟等效值可变性值
ITPITP190m3BT
AUIITP190m3BT
星形耦合器卡

接口卡延迟等效值可变性值
ECAUI165m3BT
ECTP355m3BT
网络部件延迟等效值可变性值
MINI OTDE100m2BT
收发器10m3BT
中继器140m2BT
SSV 102 (fan-out unit)

Port <-> Port

Port <-> Transceiver

10m

5m

3BT

2BT

SSV 104 (fan-out unit)

Port <-> Port

Port <-> Transceiver

15m

8m

5BT

4BT

集成工业双绞线收发器的CP模块

例如: CP 443-1, CP343-1, CP 1613

140m0BT
配置举例计算:

1.ITP标准电缆 9/15

2.光纤(FO〕

上图例子的计算

这是两个DTE设备通过OLM模块点对点连接的简单配置

以下将说明怎样检查该配置的可行性:

节点1-> 节点2

电缆长度延迟等效值可变性值(PVV〕

节点1

140m0BT
节点1-OLM1

100m
OLM1(ITP/FO)360m6BT
OLM1-OLM2

2000m
OLM2(FO/ITP)360m6BT
OLM2-节点2

100m
节点2

140m0BT
总电缆长度2200m
总延迟等效值1000m
总计3200m12BT
总的电缆长度加总的延迟等效值是3200米。PVV是12bit  times。即该网络配置

是可行的。

总线结构

总线结构允许OLM或ELM通过光纤或工业双绞线级联。两个链接模块通过光纤连接距离可以达到3100米,使用ITP距离最多100米。

OLM模块使用光纤的总线结构

最多11个OLM可以串行级联,但这种情况下如果没有其它网络部件存在,剩下的可连接电缆长度为1180米。(参见下面的计算〕

1. ITP标准电缆 9/15

2. 光纤(FO〕

配置计算(级联的极限〕

OLM的个数

节点 1至节点2的路径可变性值

总的PVV值

26BT+6BT

12BT
46BT+2X3BT+6BT

18BT
86BT+6X3BT+6BT

30BT
116BT+9X3BT+6BT

39BT
126BT+10X3BT+6BT

42BT>40BT!!
OLM的个数

节点1至节点2的延迟等效值

可使用的电缆长度
2140m+2X360m+140m

3520m
4140m+360m+2X260m+360m+140m

3000m
8140m+360m+6X260m+360m+140m

1960m
11140m+360m+9X260m+360m+140m

1180m
注:如果DTE设备使用集成的TP端口,该端口同样要参与计算,延迟等效值140米,PVV值为0

        每个增加的网络部件都会增加PVV值和减少相应的剩余电缆长度。

仅使用ELM的总线结构

使用ITP技术,没有其它网络部件则最多13个ELM能串行级联。

通过ITP端口ELM的级联

1.ITP标准电缆9/15

2.ITP XP 标准电缆9/9

注:使用工业双绞线OLM、ELM进行级联使,确认是使用ITP   XP标准电缆,这 种电缆长度可以从2米到100米。

        每一个增加的网络部件都会增加PVV值和减少剩余电缆长度。

ELM的个数

节点 1至节点2的路径可变性值

总的PVV值

23BT+3BT

6BT
43BT+2x3BT+3BT

12BT
83BT+6x3BT+3BT

24BT
113BT+9x3BT+3BT

33BT
123BT+10x3BT+3BT

36BT
133BT+11x3BT+3BT

39BT
143BT+12x3BT+3BT

42BT>40BT!!
OLM的个数

节点1至节点2的延迟等效值

可使用的电缆长度
2140m+2X190m+140m

3860m
4140m+190m+2X190m+190m+140m

3480m
8140m+190m+6X190m+190m+140m

2720m
11140m+190m+9X190m+190m+140m

2150m
12140m+190m+10X190m+190m+140m

1960m
13140m+190m+11X190m+190m+140m

1770m
在总线配置中混合OLM、ELM使用

在这种结构中,级联的深度和剩余电缆长度取决于所使用的模件。

请注意使用光纤的OLM连接比ITP部件具有更大的延迟等效值和更高的可变性值。

示例:

1.ITP标准电缆9/15                4.727-1下拉电缆

2.TP软线9/RJ-45                    5.同轴电缆

3.ITP XP 标准电缆9/9           6.光缆(FO〕

节点1->节点2

延迟等效值可变性值
节点1

140m0BT
OLM1(ITP/FO〕

360m6BT
OLM2(FO/FO〕

260m3BT
OLM3(FO/ITP)

360m6BT
ELM1(ITP/AUI)190m3BT
收发器10m3BT
收发器10m3BT
ELM2(AUI/ITP)190m3BT
OLM4(ITP/FO)360m6BT
OLM5(FO/FO)260m3BT
Mini  OTDE100m-
总计2240m36BT
剩余值2280m4BT
上表说明网络的配置扩展是正确的并且还有2280米可以用来连接这些网络部件。

注:使用工业双绞线级联OLM、ELM,确认是否使用了ITP XP标准电缆9/9。 这种电缆的长度可以从2米到100米。

        每一个增加的网络部件都会增加PVV值和减少剩余电缆长度。

使用OLM的冗余环结构

       这是一种特殊的总线拓扑结构。第一个和最后一个OLM通过光纤接起来形成封闭的结构,环中OLM的第五个端口必须切换到冗余模式。该端口连接的光纤即成为冗余线,当环中的数据传输断路时该冗余线投入使用,与一般的总线结构相比,冗余环能提供最大的数据传输可靠性。

注:冗余环中所有模块都必须用光纤相连。

冗余环中最多11个OLM可以级联;换句话说,一个帧从发送DTE设备至接收DTE设备可以经过最多11个OLM。

1. ITP标准电缆9/15

2. 光纤(FO〕

在冗余环中使用5个OLM意味着剩余电缆长度为3020米。

注:在冗余环的实践中,有时由于某段光纤过长可能会发生错误,我们可以采 用如下的接线方法避免这种情况。每个模块与相隔的模块连接。第一个和最后一个模块的相关端口与相邻的模块连接。

        环中的所有模块都必须用光纤连接。

配置100Mbps骨干网(交换技术〕

产品:采用交换技术的快速骨干以太网由OSM组成。

由OSM/ESM 构成全部 100Mbps 网络结构不需要进行冲突域的计算,只要配置

时不超过网络部件所允许的最大距离即可。

总线结构

使用OSM或ESM可以构成总线结构,级联的深度和网络扩展范围仅受通讯连接监视时间的影响。这些时间通常设置得比信号在传输路径中所需要的时间大。

OSM总线结构

1.光纤电缆(FO〕

3.TP软线9/RJ45

4.   ITP标准电缆 9/15

除了OSM ITP62-LD模块,其它OSM可以在总线结构中互连。OSM ITP62-

LD模块只能通过光纤(单模光纤〕与另外的OSM62-LD连接。

ESM总线结构

2. ITP XP 标准电缆 9/9

3. TP软线 9/RJ45

4. ITP标准电缆 9/15

                                              

由ESM组成的总线结构,ESM ITP80、ESM TP80模块都可以在总线中使用。

冗余环结构

使用OSM的端口7和端口8,OSM可以级联形成冗余环结构。

OSM(V2〕可以切换为冗余管理器功能,在一个环中必须有一个OSM作为冗余管理器,该模块检测接至它的OSM总线的通讯中断并闭合两端重新建立一个新的总线结构。一个环中最多允许级联50个OSM,通讯断路后重新构建的时间小于0.3秒。RM模式由OSM的DIP开关激活。

1. 光缆(FO〕

冗余环可以使用ESM用同样的方法构建。级联使用ESM的端口7和端口8。环中必须有一个ESM切环为冗余管理模式。环中可以有最多50个ESM,通讯中断重配置时间小于0.3秒。

注:作冗余管理器的OSM或ESM,端口1-6仍然可以接DTE设备或网络段。

网络段的冗余连接

Standby端口允许连接两个工业以太网OSM或ESM,一个工作在 Standby Master

(DIP 开关 “Stby off”) 模式,另外一个工作在Standby slave(DIP 开关“Stby on”)模式。使用这种模式,一对OSM或ESM可以用来冗余的连接其它OSM、ESM或OLM环。

两个网络段由两个的路径进行连接,环中的两个OSM或ESM通过连接电缆相连(ITP-XP标准电缆9/9,最大长度40米〕,两个OSM/ESM可以彼此交换操作状态信息。

主传输路径发生错误,Standby Slave冗余路径激活。如果主路径恢复正常,

Standby master通知Standby slave。主路径再次使能,冗余路径断开。重新配

置时间小于0.3秒。

注: 在 Standby master和 Standby slave 模块中,只有端口1可以用来连接相

           邻的环,见上图,端口2-6可以作为一般的OSM端口连接DTE设备

           或网络段。

          配置为 Standby master和 Standby slave 功能的模块同时可以作为冗余管理

            器。

使用OSM ITP53作环网的冗余连接

使用OSMITP53,冗余环之间的连接可以采用光纤传输介质。这样可以使相距较远的环也可以形成冗余配置。

1.光纤(FO〕

2.ITP XP 标准电缆 9/9

混合使用OSM(V2)/ESM和OSM(V1)/ORM

OSM(V2〕和OSM(V1〕/ORM可以在环中混合使用。但必须确认只能有一个设备作为冗余管理器,即只能有一个ORM或OSM(V2〕工作在冗余管理模式。

1.光缆(FO〕

1.   光缆(FO〕

对于环网的冗余连接,确认Standby master和Standby slave都使用OSM(V1〕或

OSM(V2〕。

1.光缆(FO〕

2.ITP XP 标准电缆9/9

1.光缆(FO〕

2.ITP XP标准电缆9/9

10/100Mbit/s混合网络配置

网络段可以连到每个OSM/ESM的端口。

1.光纤(FO〕

2.ITP XP 标准电缆9/9

同轴电缆网络配置

SINEC H1 中继器

中继器可以扩展SIENIC H1网络,每个中继器都可以将最多500米的网络段

接入SIENIC H1网(见图1〕

SIENIC H1收发器

终端电阻

                   图1 使用中继器连接SIENIC H1网

中继器与收发器的连接和收发器于DTE设备的连接一样使用727-1下拉式电缆

远程中继器配置

图1的中继器称为本地中继器,因为中继器到所连接的总线终端最多100米。

一个远程中继器由两个本地中继器经光学收发器组成,最远距离1000米

光学收发器

收发器

终端电阻

                                        图2 远程中继器配置

标准网络结构

对于更大的SIENIC H1网络,下面是经实践证明了的标准网络结构。

的网段使用本地或远程中继器连接到骨干网段。

在标准网络结构中,网络部件不需要计算电缆和部件的传输延时。按IEEE802.3标准,两个DTE设备之间的中继器数量是受的。这个规则是:网络必须按任意两个DTE设备之间信号传输不能超过两个中继器来配置。中继器可以是本地或远程中继器。

SIENIC H1 727-0 总线电缆                                              SIENIC H1  收发器                                                                                                                     

SIENIC H1 727-1 下拉式电缆              光学收发器

数据终端设备                                              SIENIC H1 中继器

                                            图3 标准网络结构

当连接中继器至电气收发器或光学收发器,确认收发器的SQE测试功能必须关闭。下载本文

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