通用材料编码系统|打响工业通信“光进铜退”第一枪，和利时发布光总线智能IO方案
一直以来 ， 工业现场通信以铜线电信号为主流 。 工业现场通信的两种主要技术-模拟信号传输和现场总线-都以电信号传输为基础 ， 而传输介质都是铜芯电缆或者网线 。
铜线和电信号传输的缺点是：铜线传输效率低；铜金属消耗量大 ， 成本高昂；电信号容易受到干扰；
光纤通信技术比铜线电信号通信技术有无可比拟的优点 ， 可以克服上述缺点 。
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第一是光纤通信容量大 。 在一根光纤上 ， 用正交频分复用技术方式传输的数据量超过240Gb/秒 。 在实际应用中 ， 无源光纤的上下行速率为1.25 Gb/秒；
第二是抗电磁干扰能力强、传输质量佳 。 电信号传输不能解决各种电磁干扰问题 ， 而光纤通信天然地不受各种电磁干扰；
第三是材料成本低 ， 光纤材料来源丰富 ， 其主要原料是石英 ， 地球上到处都有 ， 而电信号传输用的铜金属资源则是有限的 。
【通用材料编码系统|打响工业通信“光进铜退”第一枪，和利时发布光总线智能IO方案】
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光纤和铜线哪个更贵 ， 一目了然
由于有了以上优点 ， 在电信和网络领域光纤逐步替代了铜芯电话线和网线 。 这就是电信行业的“光进铜退”现象 。
如今智能工厂建设要求更高容量效率和更低成本的工业现场通信性能 ， 铜线电信号传输技术已经不能满足用户要求 ， 而光纤通信技术成为新的技术发展方向 。
杭州和利时过程控制公司在2020年上海工博会上发布了光纤总线智能IO解决方案 ， 在业内首次将光纤传输技术应用于流程工业控制系统 ， 用光纤替代了铜线电缆 ， 率先打响了工业现场通信“光进铜退”的第一枪 。
光纤总线智能IO解决方案由现场多功能IO接线箱、分光器、光纤接口模块三部分组成 。
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现场侧多功能IO接线箱由16个多功能IO通道和光通信接口组成 ， 可以接收16路IO信号 ， 并将信号转换为可以在光纤总线上传输的数字信号 。
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冗余的光纤将数字信号传送到分光器 ， 最多来自32个现场多功能IO接线箱的光纤在分光器汇合到一根主光纤 。 主光纤通过光纤接口模块 ， 将信号送达控制器 。 主光纤和光纤接口模块是冗余的 ， 这种配置保证了数据传输的安全性 。
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与传统的模拟传输和现场总线技术相比 ， 光纤总线智能IO解决方案有下面的优点：
可靠性高
现场信号在多功能IO接线箱转换为数字信号 ， 通过冗余光纤总线传输到控制器 。 控制器可以监测多功能IO接线箱的温湿度等运行环境信号 。 这些技术提高了信号传输和接线箱运行的可靠性;
成本低
信号传输由铜线改为了光纤 。 传统方案一个仪表信号需要2根铜芯电线 。 新方案512个仪表信号仅需一对冗余光纤进行传输 ， 将电缆铺设成本降低到原来的3%左右 。 由于将IO模块前置 ， 控制室机柜间只需要布置控制器模块即可 ， 控制系统机柜占地面积大大减少;
设计供货安装工期短
在项目设计阶段 ， 多功能的IO技术使工程师可以跨过硬件设计 ， 直接进行逻辑组态 。 硬件的标准化设计 ， 取消了耗时的系统集成工作 ， 可以实现即时供货 。 在安装阶段 ， 复杂的机柜室接线和校线工作消失了 ， 工作量大幅度减轻;
可维护性好
多功能IO支持AI,AO,DI,DO,PI,SOE6种信号类型 ， 并可通过组态软件随意进行类型转换 ， 方便项目后期维护和改造升级 。
光纤总线智能IO解决方案突破性地将光纤通信技术推进到了工业控制系统现场 ， 充分利用了光纤通信技术的大容量高可靠性的优点 ， 为工业现场通信打造了一条信息高速公路 ， 从成本、可靠性、灵活性和可维护性等方面大幅度提高了工业现场通信性能 ， 具有广阔发展前景 。
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