工联网控制不发愁: 小塑料光纤,编制大智能工厂

通信产业网|2019-04-10 18:14:06
作者:王改静 来源:通信产业网

【通信产业网讯】日前,由中国塑料光纤产业联盟战略研究中心编写的《2019中国塑料光纤产业发展报告》(下文简称“《报告》”)正式发布。《报告》从塑料光纤概述、产业链分析、产业竞争格局、发展状况、发展建议五部分,对目前塑料光纤产业进行了系统全面的分析与梳理。

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根据《报告》内容,塑料光纤的定义是高折射率的聚合物材料为纤芯和相对低折射率的聚合物材料为包层所构成的光纤。利用光的全反射原理,塑料光纤纤芯的光密介质,包层为光疏介质,因此,只要一束光射入的角度合适,光就将在光纤内不断的进行全反射而传向另一端。

塑料光纤以其优异的耐候性、高管带、良好的机械性能、价格低、安装简便、易于维护等优点,已经成为工业总线中传输介质,广泛应用工业领域。同时塑料光纤在电力行业、石油行业、汽车制造以及轮船、高铁、飞机等很多领域也获得广泛的应用。

特别是在工业控制领域,也是塑料光纤产业企业的重要市场之一。随着工业互联网成为热门话题,工业制造业已经成为实现制造强国和网络强国的重要“阵地”。

近些年,随着我国传统工业技术改造、工厂自动化以及企业信息化发展提速,工业自动化系统需求不断增长,新建及改造市场,给塑料光纤提供了机遇。据统计,2015年我国工业自动控制系统市场规模达到3800亿元,工控信息节点达到3180万个。

此外,随着国产设备的崛起及国内对性价比的高要求,塑料光纤凭借其巨大的优势,在国内的应用机会已经加速来临。

《报告》指出,在工业控制市场,塑料光纤光缆主要定位于各种工业控制总线以及工业以太网的通信链路,满足工业网络对于链路稳定性好、抗电磁干扰、无电磁辐射、维护便捷、使用成本低等要求。

现代的工业控制系统基本上都是由大量的智能模块连接而成的。这些智能模块包括传感器、执行器、中心控制计算机、Scada、PLC、IPC、智能设备、数控系统等多种。随着工业4.0及网络强国和智能制造强国进程的推进,越来越多的智能控制及远程控制会出现在工业控制领域,如何更好的保障数据快速、准确、稳定的传输,对工业控制及通信网络提出了更高的要求,也就是说,全光网络在工业领域的应用,是必然趋势。

工业控制领域对塑料光纤的需求源于技术的发展改变,传统的工业控制领域正经历着一场前所未有的变革,从直接控制到集散式控制逐步演进,各种工业网络也相继更替。

近些年来,以太网基于其传输速度高、低耗、易于安装、兼容性和开放性好等特点,进入了控制领域形成了新一代的工业Ehternet控制系统,并已逐步应用于电力、交通、治金、煤炭、石油化工等工业领域中,引起了工控领域工业控制网络的变革,引起了业界的普遍关注工业以太网是指在技术上与商用以太网(即IEEE802.3标准)兼容,而在产品设计时,在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面能满足工业现场需要的单元网络。

由于工控领域常常有大功率强电设备,或者易受外界的雷击、高功率输电线路强烈电磁感应产生的瞬变尖峰等影响。因此,设备之间经常出现很高的地电平差异,这对电线联的收发器件常常是致命的。工控领域早期基本上采用变压器隔离和光电耦合器件进行隔离,随着光纤通信成本的下降及工业以太网的发展,工业通信所需带宽及网络稳定性、实时性要求越来越高,越来越多的设备间通信采用光纤直接通信。采用光纤虽然会增加收发器的成本,但是由于取消了隔离电路本身及其所需的隔离电源等,因此综合成本仍然基本持平。目前在工业现场采用光纤通信呈现快速增长的趋势。

《报告》还指出塑料光纤在工业控制领域也有着独特的优势。第一,光传输,无电磁干扰、不用电磁屏蔽,无须接地,防雷击抗浪涌;第二,光信号传输,信息安全传输无泄漏;第三,光纤传输,带宽大、速率快,满足工业通信数据传输要求;第四,带宽平滑升级,无需重新布线,加快改造进度,保障生产进度;第五,光纤材料耐腐蚀、老化,可长期稳定使用;第六,光纤柔软,较屏蔽线缆细,易于布线;第七,光纤传输耐温好、不散热,不会因为温度影响信号传输;第八,运维操作简单快捷,降低对施工人员的技术要求门槛。

最后,《报告》提出,未来工业控制网络会是多种技术共存,在合适的场景选择合适的通信技术,能够为工业网络提供最优的解决方案。与其他技术相比,塑料光纤在工业现场的应用具有无可比拟的优势,也将是稳定网络的首选通信介质。

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