带你了解光通信

光通信在当今社会应用广泛，今天为大家带来的内容让您快速了解光通信。喜欢的朋友们可以收藏和转发哦！

光通信是以光波为载波的通信方式。

增加光路带宽的方法有两种：一是提高光纤的单信道传输速率；二是增加单光纤中传输的波长数，即波分复用技术（WDM）。

按光源特性，可分为激光通信和非激光通信；按传输介质，可分为大气激光通信和光纤通信；按传输波段，可分为可见光通信、红外光通信和紫外光通信。

光是一种电磁波，其波长通常在1×103～5×10-3微米范围内。光的频率高，光通信的频带宽，通信容量大，抗电磁干扰能力强。激光通信是利用激光传输信息的，激光是一种方向性极强的相干光；非激光通信是利用普通光源（非激光）传输信息的，如灯光通信。

大气激光通信不需要铺设线路，便于机动，但易受气候和外界影响，适用于地面近距离通信和通过卫星反射进行的全球通信。采用激光器作光源的光纤通信，不受外界干扰，保密性好，使用范围广，适用于陆上和越洋的远距离大容量的干线数字通信。采用发光管作光源的光纤通信属非激光通信，适用于近距离、中小容量的模拟或数字通信。

可见光通信是利用可见光（波长0.76～0.39微米）传输信息的。早期的可见光通信采用普通光源，如火光通信、灯光通信、信号弹等。由于普通光源散发角大，通信距离近，只能作为视距内的辅助通信。

近代的可见光通信有氦氖激光（红色）通信和蓝绿激光通信。红外光通信是利用红外线（波长1000～0.76微米）传输信息的。紫外光通信是利用紫外线（波长0.39～5×10-3微米）传输信息的。通常所说的红外光通信和紫外光通信均为非激光通信。这种通信所用的设备结构简单、体积小、重量轻、价格低，但在大气信道中传输时易受气候影响，适用于沿海岛屿间的辅助通信。红外光通信还可用作近距离遥控、飞机内广播和航天飞机内宇航员间的通信等。随着科学技术的发展，非激光通信已部分地被激光通信所代替。利用烽火、灯光传输信息的方式是简易的可见光通信。

1880年，美国人A.G.贝尔发明了光电话。第二次世界大战期间，光电话曾在军事上得到应用，光源是非相干光源，在大气中传输受气候影响大，可靠性差，通信距离近，通信质量差，从而限制了它的发展和应用。1960年，激光器的问世解决了光通信的光源问题。由于光在大气信道传输时存在的缺点，促使人们转向传光线路的研究，探索了各种空心式波导管和透镜式线路，同时也开始了对光纤的研究。

1966年，华人科学家高锟曾预言光纤损耗可降低到20分贝／千米以下。1970年，美国康宁玻璃公司生产出损耗为20分贝／千米的光纤，使光通信进入了以光纤为传输介质的新阶段。随着半导体激光器寿命的不断延长和光纤损耗的不断降低，各种类型的光纤通信系统大量投入使用。光纤通信将朝着长波长、单模、超低损耗、密集波分复用、超大容量、相干外差检测、光集成和不用光电变换的全光通信等方向发展。

在70年代国外的低损耗光纤获得突破以后，中国从1974年开始了低损耗光纤和光通信的研究工作，并于70年代中期研制出低损耗光纤和室温下可连续发光的半导体激光器。

1979年分别在北京和上海建成了市话光缆通信试验系统，这比世界上第一次现场试验只晚两年多。这些成果成为中国光通信研究的良好开端，并使中国成为当时少有的几个拥有光缆通信系统试验段的几个国家之一。到80年代末，中国的光纤通信的关键技术已达到国际先进水平。

从1991年起，中国已不再建长途电缆通信系统，而大力发展光纤通信。在“八五”期间，建成了含22条光缆干线、总长达33000公里的“八横八纵”大容量光纤通信干线传输网。

1999年1月，中国第一条最高传输速率的国家一级干线（济南——青岛）8×2.5Gb/s密集波分复用（DWDM）系统建成，使一对光纤的通信容量又扩大了8倍。

我国十分重视光通信器件的研发，通过国家技术发展计划安排专题，组织技术攻关，跟踪国际先进技术等措施的实施，极大地推动了光通信器件的研究开发和产业化工作。随着光器件产业逐渐向中国转移，光通信行业基础设施建设进一步加快，中国已成为全球光电元器件的重要生产销售基地。

光通信器件是构建光通信系统与网络的基础，高速光传输设备、长距离光传输设备和智能光网络的发展、升级以及推广应用，都取决于光通信器件技术进步和产品更新换代的支持。因此，通信技术的更新与升级将促使光通信器件不断发展进步。

2010年中国生产制造的器件已占全球25%以上市场份额;我国光器件市场规模在全球市场中的份额也已从2008年的17%增加到2010年的26%左右，市场规模达到93亿人民币，同比增长率更是高达30%。

光电子器件行业厂商数量相对较多，全球生产光电子器件的厂商250余家，行业整体来看还属于一个完全竞争的市场。随着中小企业的退出和行业收购兼并的进行，行业的市场集中度呈上升趋势，行业的竞争激烈程度趋缓。而国内企业不仅要直面国内本土企业的竞争，还要承受来自国外企业的竞争压力，整体竞争较为激烈。

随着宽带中国战略进程的推进，国内三大电信运营商加快光网城市建设的步伐，我国光通信产业呈现出高速增长态势。

我国在光纤光缆方面，得益于三网融合和宽带政策对光纤的大量需求，2012年市场对光纤的需求迅速增加，使得光纤业基本面出现好转。行业总体供需呈弱势均衡、总体偏紧的态势，从而为光纤价格提供了较强支撑，为行业盈利改善提供了基本保障。同时，行业内主要厂商均在2012年实现较大规模光纤预制棒自产产能，使得此部分光纤企业盈利能力得到较大改善。

在光网络系统设备方面，三网融合形势下的FTTH、NGB与双向改造等热潮，将在未来长时间内释放大量光通信设备需求。三网融合将刺激广电及电信运营商对光纤网络建设的投入，国内PON设备、ODN市场需求增大，PTN、OTN网络升级也会带动相应设备需求的上升。

在光器件光模块方面，随着市场的持续升温，光器件产业投资不断扩大，国内涌现出一大批光器件企业。国家对光通信产业加大扶持，企业投入研发比重上升，这无疑是有利于产业长期发展的。在三网融合的大前提下，光器件投资成本占比不断上升，业内分析预计，未来随着光电子器件集成化和智能化的进一步提高，光电子器件占光传输设备成本的比例将达到30%以上。

《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》涉及战略新兴产业7个行业、24个重点发展方向下的125个子方向，共3100余项细分的产品和服务。细分的产品和服务中包括950项新一代信息技术产业相关产品和服务，其中包含了下一代信息网络产业中的光通信设备。

光通信设备，包括光纤，FTTx用G.657光纤、宽带长途高速大容量光纤传输用G.656光纤、光子晶体光纤、掺稀土光纤（包括掺镱光纤、掺铒光纤、掺铥光纤等）、激光能量传输光纤，以及具有一些特殊性能的新型光纤，包括塑料光纤、聚合物光纤等。

光纤接入设备，无源光网络（PON）、光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）、波分复用器等。

光传输设备，线路速率达到40Gbit/s、100Gbit/s的超大容量（1.6Tb/s及以上）密集波分复用（DWDM）设备，可重构光分差复用设备（ROADM）及波分复用系统用光交叉互连（OXC）设备，大容量高速率OTN光传送网设备以及分组化增强型OTN设备、PTN分组传送网设备、MSTP/MSAP多业务传输和接入设备，高速光器件（有源和无源）。

最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源，它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号；光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，先后用过的光波窗口有0.85μm、1.31μm和1.55μm。光学信道包括最基本的光纤，还有中继放大器EDFA等；而光学接收机则接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图象、数据等信息。。

人类的想象力和创造力是无穷的，当人们经过艰苦的探索，掌握了光纤通信的奥秘，把地球用一束束的玻璃丝牢牢地裹起来以后，人们又把目标盯在了地球之外的宇宙空间，这就是宇宙激光通信。

由于宇宙空间没有大气或尘埃，激光在那里传输时比在大气中的衰减小得多，因而激光用于宇宙通信既优越又经济，这受到各国的普遍重视，已经有大量的科学家投身到了这个研究的领域。

当我们冷静地回顾一下光通信的发展历史时，不难发现，人们使用过的光通信的传输媒质有大气、水、液体纤维导管、玻璃纤维、光缆，甚至还在尝试使用外层空间；用于光通信的波长范围从红外线、可见光到高频射线。人类孜孜不倦的尝试和丰富的想象力启发我们：我们总可以找到比以前更好的传输媒质！我们也可以充分利用电磁波广阔的频谱！

应该认识到，人类的发明和创造通常是建立在对前人认识成果的改造和创新的基础之上的，尽管当前光通信传输领域占主导地位的是光纤，但是这并不意味着其它方式被淘汰了，只要展开自己想象的翅膀，我们依然能够找到更好的传输媒质，当然我们也可以考虑将以前尝试过的传输媒质进行新的加工，从而获得比光纤更优越的传输性能。比如人类正在探索的宇宙光通信，它的身上不也闪烁着BELL光电话的灵感之光吗？

光纤定律

摩尔定律

早在1964年，英特尔公司创始人戈登·摩尔(Gordon Moore）在一篇很短的论文里断言：每18个月，集成电路的性能将提高一倍，而其价格将降低一半。这就是著名的摩尔定律。

由此，微处理器的速度会每18个月翻一番。这就意味着每5年它的速度会快10倍，每10年会快100倍。同等价位的微处理器会越变越快，同等速度的微处理器会越变越便宜。

可以想见，在未来，世界各地的人不但都可以通过自己的计算机上网，而且还可以通过他们的电视、电话、电子书和电子钱包上网。作为迄今为止半导体发展史上意义最深远的定律，摩尔定律被集成电路近40年的发展历史准确无误地验证着。

吉尔德定律

乔治·吉尔德曾预测，在未来25年，主干网的带宽将每6个月增加一倍。其增长速度超过摩尔定律预测的CPU增长速度的3倍。几乎所有知名的电讯公司都在乐此不疲地铺设缆线。当带宽变得足够充裕时，上网的代价也会下降。在美国，已经有很多的ISP向用户提供免费上网的服务。

麦特卡尔夫定律

以太网的发明人鲍勃·麦特卡尔夫告诉我们：网络价值同网络用户数量的平方成正比。如果将机器联成一个网络，在网络上，每一个人可以看到所有其他人的内容，100人每人能看到100人的内容，所以效率是10000。10000人的效率就是100000000。

联合国“1999世界电信论坛会议” 副主席约翰·罗斯(John Roth）在10日论坛开幕演说时提出“新摩尔定律”――光纤定律，互联网带宽每9个月会增加一倍的容量，但成本降低一半，比晶片变革速度的每18个月还快。

摩尔定律（Moore's Law）用来形容半导体科技的快速变革，平均每18个月，晶片的容量会成长一倍，成本却减少一半；“光纤定律”（OpticalLaw）则用来形容网络科技。

传输网络的最终目标是构建全光网络，在接入网、城域网、骨干网完全实现“光纤传输代替铜线传输”。

骨干网是对速度、距离和容量要求最高的一部分网络，将ASON技术应用于骨干网，是实现光网络智能化的重要一步，其基本思想是在过去的光传输网络上引入智能控制平面，从而实现对资源的按需分配。DWDM也将在骨干网中一显身手，未来有可能完全取代SDH，从而实现IPOVERDWDM。

城域网将会成为运营商提供带宽和业务和瓶颈，同时，城域网也将成为最大的市场机遇。基于SDH的MSTP技术成熟、兼容性好，特别是采用了RPR、GFP、LCAS和MPLS等新标准之后，已经可以灵活有效地支持各种数据业务。

对接入网来说，FTTH(光纤到户）是一个长远的理想解决方案。FTTx的演进路线将是逐渐将光纤向用户推近的过程，即从FTTN（光纤到小区）到FTTC(光纤到路边）和FTTB（光纤到公寓小楼）乃至最后到FTTP(光纤到驻地）。当然这将是一个很长的过渡时期，在这个过程中，光纤接入方式还将与ADSL/ADSL2+并存。

基于上述全光网络构架有很多核心技术，它们将引导光通信的未来发展。下面着重介绍ASON、FTTH、DWM、RPR这四项最重要的技术。

ASON

无论从国内研发进展、试商用情况，还是从国外的发展经验来看，国内运营商在传送网中大规模引入ASON技术将是必然的趋势。ASON(AutomaticallySwitchedOpticalNetwork，智能光网络）是一种光传送网技术。产品和市场状况表明，ASON技术已经达到可商用的成熟程度，随着3G、NGN的大规模部署，业务需求将进一步带动传送网技术的发展，预计2007年ASON将得到更加广泛的商用。

2006年各大主要设备提供商华为、中兴、烽火、Lucent等已经推出了其可商用的ASON产品。中国电信、中国网通、中国移动、中国联通和中国铁通陆续开展了ASON的应用测试和小规模商用。

ASON在国外成功商用的经验表明，ASON将在骨干传送网发挥不可替代的作用。例如，AT&T的140个节点覆盖美国的骨干传送网；BT组建21CN网，已建40个ASON节点；Vodafone的131个节点覆盖英国的ASON骨干传送网，等等。

然而，ASON在路由、自动发现、ENNI接口等几方面的标准化工作还不完善，这成为制约ASON技术发展和商用的重要因素。未来中国将参与更多的ASON标准化工作，同时，ASON的标准化，尤其是其中ENNI的标准化，将取得突破性进展。

FTTH

FTTH(Fiber To The Home，光纤到户）是下一代宽带接入的最终目标。实现FTTH的技术中，EPON(Ethernet Passive Optical Networks)将成为未来中国的主流技术，而GPON（Gigabit-capable passive optical networks）最具发展潜力。

EPON采用Ethernet封装方式，所以非常适于承载IP业务，符合IP网络迅猛发展的趋势。国家已经将EPON作为“863”计划重大项目，并在商业化运作中取得了主动权。

GPON比EPON更注重对多业务的支持能力，因此更适合未来融合网络和融合业务的发展。但是它还不够成熟并且价格偏高，还无法在中国大规模推广。

中国的FTTH还处于市场启动阶段，离大规模的商业部署还有一段距离。在未来的产业化发展中，运营商对本地网“最后一公里”的垄断是制约FTTH发展的重要因素，采取“用户驻地网运营商与房地产开发商合作实施”的形式，更有利于FTTH产业的健康发展。从日本、美国、欧洲和韩国等国家的FTTH发展经验来看，FTTH的核心推动力在于网络所提供的丰富内容，而政府对应用和内容的监控和管理政策也会制约FTTH的发展。

WDM

WDM突破了传统SDH网络容量的极限，将成为未来光网络的核心传输技术。

按照通道间隔的不同，WDM(WavelengthDivisionMultiplexing，波分复用）可以分为DWDM（密集波分复用）和CWDM(稀疏波分复用）这两种技术。DWDM是当今光纤传输领域的首选技术，但CWDM也有其用武之地。

2006年，烽火、华为等设备厂商都推出了自己的DWDM系统，国内运营商也开展了相关的测试和小规模商用。未来DWDM将在对传输速率要求苛刻的网络中发挥不可替代的作用，如利用DWDM来建设骨干网等。

相对于DWDM，CWDM具有成本低、功耗低、尺寸小、对光纤要求低等优点。未来几年，电信运营商将会严格控制网络建设成本，这时CWDM技术就有了自己的生存空间，它适合快速、低成本多业务网络建设，如应用于城域和本地接入网、中小城市的城域核心网等。

RPR

弹性分组环（ResilientPacketRing，RPR）将成为未来重要的光城域网技术。许多国内外传输设备厂商都开发了内嵌RPR功能的MSTP设备，RPR技术得到了大量芯片制造商、设备制造商和运营商的支持和参与。

在标准化方面，IEEE802.17的RPR标准已经被整个业界认可，而国内的相关标准化工作还在进行中。未来RPR将主要应用于城域网骨干和接入方面，同时也可以在分散的政务网、企业网和校园网中应用，还可应用于IDC和ISP之中。

光纤通信之所以受到人们的极大重视，这是因为和其它通信手段相比，具有无以伦比的优越性。

1.通信容量大

从理论上讲，一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输1000 亿个话路。虽然未达到如此高的传输容量，但用一根光纤同时传输24 万个话路的试验已经取得成功，它比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上。一根光纤的传输容量如此巨大，而一根光缆中可以包括几十根甚至上千根光纤，如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几根、几十根光纤使用，其通信容量之大就更加惊人了。

2.中继距离长

由于光纤具有极低的衰耗系数（商用化石英光纤已达0.19dB/km 以下），若配以适当的光发送与光接收设备，可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆（1.5km）、微波（50km）等根本无法与之相比拟的。因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。据报导，用一根光纤同时传输24 万个话路、100 公里无中继的试验已经取得成功。此外，已在进行的光孤子通信试验，已达到传输120 万个话路、6000 公里无中继的水平。因此，在不久的将来实现全球无中继的光纤通信是完全可能的。

3.保密性能好

光波在光纤中传输时只在其芯区进行，基本上没有光“泄露”出去，因此其保密性能较好。

4.适应能力强

是指，不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀，可挠性强（弯曲半径大于25 厘米时其性能不受影响）等。

5.体积小，重量轻

便于施工维护 。光缆的敷设方式方便灵活，既可以直埋、管道敷设，又可以水底和架空。

6.原材料来源丰富潜在价格低廉

制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即砂子，而砂子在大自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的。因此其潜在价格是十分低廉的。

我们知道，任何一件事物都不会是十全十美的。缺点有如下几点：

1.质地脆，机械强度差。

2.光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。

3.分路、耦合不灵活。

4.光纤光缆的弯曲半径不能过小（>20cm）。

5.有供电困难问题。

【分享】四种Profinet通讯故障处理方法，学会了你就是高手！

在分析PROFINET IO 通讯故障时,可以通过以下的方法进行故障的初步诊断。

（1）通过状态LED进行PROFINET IO通讯初步诊断

（2）PROFINET IO通讯物理连接故障初步诊断

（3）PROFINET 干扰问题的初步诊断

（4）使用PST初步诊断PROFINET

（一）通过状态 LED 进行PROFINET IO通讯初步诊断

1. 概述

SIMATIC 设备 PROFINET 接口的每个端口都有一个 LED 指示灯。借助于 PROFINET 设备的 LED 的状态和错误指示灯，可以诊断出通讯中的错误或 PROFINET 模块的错误状态。

2. LED指示灯含义

下表汇总了 S7-1500、ET 200MP、ET 200SP 和 ET 200AL 系统中这些 LED 指示灯的含义：

表 1 PROFINET 接口端口LED 指示灯含义1

下表汇总了 S7-300、400、ET 200M、ET 200S 、ET200ECO PN和 ET 200PRO 系统中这些 LED 指示灯的含义：

表 2 PROFINET 接口端口LED 指示灯含义2

（二）PROFINET IO通讯物理连接故障初步诊断

1.概述

在做PROFINET IO 通讯调试时经常遇到PROFINET IO通讯不通的情况，在使用多种诊断工具进行诊断时，可能会发现有物理连接链路的问题存在，这里介绍一下通过哪些工具发现物理连接问题，以及基本的排查物理连接问题的方法。

2.确认物理连接故障

如果PROFINET IO 通讯存在物理连接链路故障，那么通常可以通过以下几个工具或方式发现故障，有时可能需要综合多方面进行判断：2.1、通过以太网线测线仪进行测试（电缆）

图 1 以太网线测线仪

2.2、通过激光笔简单测试或通过专业光纤检测仪器测试（光缆）

图 2 激光笔简单测试

图 3 专业光纤检测仪器测试

2.3、通过观察PROFINET 端口LED指示灯状态

表 3 ET200M PN端口指示灯含义

2.4、如果设备分配了IP地址，可以通过Ping指令测试到设备的网络连接状态

图 4 网络畅通Ping指令结果

2.5、通过PST工具进行以太网节点扫描

图 7 PST工具扫描以太网节点结果

2.6、通过STEP7软件在线诊断

图 8 STEP7编辑以太网节点功能

图 9 设备以太网接口连接状态

图 10 TIA Step7 可访问设备扫描功能

3.如何排查解决物理连接故障

如果发现了物理连接故障，那么如何排查故障点，如何解决链路故障呢？下面就以下常用的几个方面进行介绍。

3.1.检查以太网电缆接头

如果以太网电缆发生物理连接的故障，首先可以检查以太网电缆插头接线是否有问题，包括连接线序是否正确、交叉直连方式是否正确、接线是否牢固可靠等，可以选择重新制作以太网接头，以下是西门子常用的以太网电缆插头的接线方法：

图 11 IE FC RJ45 Plug 2x2插头

下表描述了制作非交叉电缆时 IE FC RJ45 Plug 2x2 的针脚分配和 IE FC 2x2 电缆四种颜色导线之间的对应关系。通过在一个接头上交换发送和接收线对也可以制作交叉电缆。

表 4 针脚分配

图 12 IE FC RJ45 Plug 4x2插头

下表描述了制作非交叉电缆时 IE FC RJ45 Plug 4x2 的针脚分配和 IE FC 4x2 电缆8种颜色导线之间的对应关系。通过在一个接口上交换发送和接收线对也可以制作交叉电缆。

表 5 针脚分配

3.2.检查以太网电缆

如果检查以太网电缆插头接线没有问题，那么需要考虑是否是以太网电缆存在问题，例如电缆长度是否超出PROFINET IO通讯标准要求，检查电缆中间是否有破损断线等，必要时需要检测电缆各个线芯之间是否都完好连通。

3.3 检查以太网光缆

如果以太网光缆发生物理连接的故障，可以检查使用的光缆型号是否匹配、光缆长度是否符合通讯标准要求、光缆是否有破损、弯曲位置是否满足光缆的弯曲半径要求，如果以上均无问题，那么需要检查光纤熔接是否满足要求，接头是否完好，必要时需要考虑重新进行光纤熔接工作。

3.4 更换电缆或光缆

如果无法判断出物理连接链路故障出在哪个点上，那么必要时需要考虑更换以太网电缆或光缆进行测试。如果不具备相应的检测条件或没有办法排查出物理连接问题，可以联系西门子现场服务部门，由专业人员进行故障排查。

（三）PROFINET 干扰问题的初步诊断

1.概述

在做PROFINET IO 通讯调试时经常遇到PROFINET IO通讯故障的情况，导致通讯故障的原因之一就是干扰问题，PROFINET IO通讯设备往往运行在复杂的工业电磁环境中，不正确的屏蔽接地或不合规范的安装就有可能导致通讯干扰问题，由于光信号不受电磁干扰影响，这里只介绍对于电信号的干扰问题。

2.如何判断干扰问题

如果PROFINET IO 通讯受到电磁干扰的影响，那么一般可以通过以下方面进行简单判断：

2.1、通过PROFINET IO 通讯状态进行判断

如果在PROFINET IO通讯调试或运行过程中，发现了以下的通讯现象，那么可能是受到了电磁干扰的影响：

（1）通讯偶尔有中断并恢复的情况发生。

（2）开启某些现场设备或特定操作时，通讯中断，相反则通讯恢复正常。

2.2、通过STEP7在线诊断信息进行判断查看IO 控制器的诊断缓冲区信息，如何发现诊断缓冲区中存在IO控制器与IO设备通讯经常故障与恢复的信息，如下图所示，那么可能是受到了电磁干扰的影响：

图 13 TIA PORTAL 设备诊断缓冲区信息

图 14 STEP7 设备诊断缓冲区信息

3.如何排查解决干扰问题

如果发现了疑似电磁干扰导致PROFINET IO 通讯故障时，应该怎么排查解决呢，下面将从以下几个方面进行介绍：

3.1增加PROFINET IO通讯看门狗时间

由于PROFINET IO 通讯故障发生在看门狗时间内 IO 控制器没有向 IO 设备提供输入或输出数据（IO 数据），看门狗时间=IO数据丢失允许的更新周期数×刷新时间，通常IO控制器会自动计算并分配，这个时间值一般较小，如果遇到电磁干扰的情况，在自动计算的看门狗时间内发生通讯故障的概率会加大，此时我们可以适当增加PROFINET IO通讯刷新时间或IO数据丢失允许的更新周期数来加大看门狗时间。但这个方法可能无法解决严重的电磁干扰问题，建议通过之后的方式进行排除解决。

图 15 TIA PORTAL下修改PROFINET IO设备看门狗时间、

图 16 STEP7下修改PROFINET IO设备看门狗时间

3.2检查PROFINET IO通讯设备安装是否符合规范

PROFINET IO通讯干扰问题多数情况是由于设备安装不符合PROFINET IO通讯的安装规范引起的，例如屏蔽未接好、接地不可靠、与干扰源距离过近等等，符合规范的安装可以避免电磁干扰导致通讯故障问题的发生。可以参考以下PROFINET 的简要安装要求：

（1）PROFINET 的布线

为了减少电场、磁场耦合，PROFINET与其它电源电缆的骚扰源并行的间距越大越好,符合IEC 61918 的规定，PROFINET屏蔽电缆与其它电缆最小距离参考表1，PROFINET可以与其它数据线、网线、屏蔽的模拟量电缆一起布线，如果是无屏蔽的电源线最小间距是200mm。

与PROFINET电缆 布线间距

带有或不带有非金属桥架

铝制桥架

钢制桥架

信号电缆

其它的PROFINET电缆PROFIBUS电缆PC数据电缆编程设备数据电缆打印机数据电缆模拟量输入信号屏蔽电缆等

0mm

0mm

0mm

电源电缆

非屏蔽电源电缆

200mm

100mm

50mm

屏蔽电源电缆

0mm

0mm

0mm

表 6 PROFINET 与其它电缆的最小距离

与不同类型的电缆必须交叉布线时，交叉角度最好为90 度，减少线线间串扰，如果不能满足最小间距，也可以应选择屏蔽保护,如带有隔离的电缆桥架，如图 17 所示。

图 17 PROFINET 电缆布线1

在没有隔离的条件下，在一个电缆槽中应隔离，并将隔离金属板大面积可靠接地，如图18 所示。

图 18 PROFINET 电缆布线2

如果距离较远的两个车间连接,由于PROFINET 电缆从交换机到设备终端允许的最大距离为100 米，如果增加距离需要使用更多的交换机作为中继器，这种情况下强烈推荐使用光纤进行连接。如图 19 所示。

图 19 PROFINET 电缆布线3

（2）PROFINET 的屏蔽接地

PROFINET 的屏蔽层要求多端大面积接地以保证屏蔽层等电位，所以应连接所有屏蔽层以及标有接地符号的连接器到整个车间的等电位系统（功能地），避免地环流流过PROFINET的屏蔽层，建筑物的等电位系统与整个车间的等电位系统应尽可能多次连接，如图20 所示。

图 20 PROFINET 屏蔽层接地1

电缆在进入电气柜后应先连接屏蔽汇流排,减少干扰电流流经PLC 整体如图21 所示。

图 21 PROFINET 屏蔽层接地2

3.3更换设备测试

如果无法判断出电磁干扰问题出在哪个位置，或无法判断设备安装哪里存在问题，那么可以必要时需要考虑更换以太网电缆或接头等设备进行测试。

如果不具备相应的检测条件或没有办法排查出电磁干扰问题，可以联系西门子现场服务部门，由专业人员进行故障排查。

（四）使用PST初步诊断PROFINET

1. 概述

在做PROFINET IO 通讯调试时经常遇到PROFINET IO通讯不通的情况，诊断时可以利用多种诊断工具和方法，这里介绍一下使用PST工具进行初步诊断的操作，以及可以看到哪些相关的诊断信息。

2. PST软件的功能介绍

使用PST工具，可为 SIMATIC NET 网络组件、以太网 CP 以及网关设备分配地址及网络参数，这样无需其它配置软件即可使得网络设备具备基本的通讯能力。根据网络组件及接口的不同性能，PST工具可能具有以下功能：• 基本功能：– 浏览具有以太网接口的设备– 调用基于WEB管理– 将配置下载至网络组件– 通过DOS命令行窗口使用其相关功能• 配置 Ind. Ethernet / PROFINET– IP地址设置前提条件：此台 SIMATIC NET 网络设备具有一个预设定的以太网 (MAC) 地址，并且在网络中处于在线可访问状态。

3. PST下载链接

西门子工业技术支持网站提供下载V4.1 和 V4.2 的PST软件，下载链接：https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/19440762

4. 使用PST软件进行PROFINET 通讯故障初步诊断

4.1 基本配置及使用

PST工具使用及设置比较简单，首先需要进行PG/PC 接口的设置，接口选择使用的物理网卡：

图 27 PST setting

图 28 设置PG/PC接口

设置完 PG/PC接口后，即可进行下一步操作，扫描所有的可访问的以太网节点：

图 29 PST扫描以太网节点

图 30 PST扫描以太网节点结果

图 31 PST扫描以太网节点设备信息

4.2 PST 节点扫描获得的信息

通过PST工具进行以太网节点扫描后，可以得到以下相关信息：

（1）设备是否扫描到并显示到节点列表中（见图5 ①部分）（2）以太网节点MAC地址（见图5 ②部分）（3）以太网节点设备名称（见图5 ③部分）（4）以太网节点的IP地址（见图5 ④部分）

4.3 初步诊断分析

根据PST工具得到的以上信息，可以进行以下的初步诊断：

（1）PROFINET IO通讯故障设备是否能够扫描到，如果扫描不到，那么可能的原因是物理连接不通或是硬件设备问题或是PST软件安装有问题，需要进一步检查物理连接及硬件是否完好。（2）扫描到的PROFINET IO设备的MAC地址与设备名称对应关系是否完全正确，如果不一致，那么可能的原因是设备名称错误的分配给了其它设备。（3）扫描到的PROFINET IO设备是否有设备名称，名称是否与项目硬件组态中一致，如果不一致，可能是未进行分配设备名称的操作，需要重新分配设备名称。（4）扫描到的PROFINET IO设备是否有IP地址，如果没有，则说明PROFINET IO控制器没有将设备参数成功分配给PROFINET IO设备，可能的原因是设备名称有差异或硬件组态有问题，建议检查，也可以恢复IO设备的出厂设置测试。

相关问答

什么是无协议 通讯 ?

计算机通信网络中两台计算机之间进行通信所必须共同遵守的规定或规则。所谓无协议通讯就是说通信网络的两个或多个终端通过通信网络实现数据的传输,而不必遵...

串行通信和异步通信有什么区别?

串行通信和异步通信是两种不同的数据传输方式,它们有以下区别:1.数据传输顺序:串行通信是按照顺序逐个传输比特(bit)或字符,一次只传输一个数据元素。而...

non-verbalcommunication是什么意思_作业帮

[回答]non-verbalcommunication非语言交际非语言通信

通信工程专业毕业好找工作吗?有哪些对口的就业方向呢? 申请方

和所有专业横向比较,通信的就业算中上水平,比计算机、金融等热门专业差,但好过大部分普通专业。就通信本身而言,其实是一种刚需。从原始社会到现代...

324是什么意思_作业帮

[回答]h.324为了能使多媒体通讯真正走入百姓家庭,国际电信联盟(itu-t)1996年通过了基于pstn网的多媒体通讯终端的h.324框架建议———一种灵活的、适用于...

丹佛斯lcp无 通讯 怎么处理?

丹佛斯LCP(LowesoftControlPanel)无通讯可能是因为以下原因:1.控制器没有通电。2.通讯线路有故障或连接不良。3.控制器的网络设置有问题。4.控制器...

通讯 规约的分类有几类?

通讯规约的分类有以下几种1CDT规约(循环式规约)在我国的电力系统调度自动化系统中,早期大多采用的是串行口连接的星型模式计算机网络拓扑结构,相应的产生...

olp是什么意思?

olp是光纤线路自动切换保护装置。线路保护器OLP是工作在光层的传输设备,具有传输信号独立透明、安全可靠、故障恢复快速的特点。可以帮助用户组建一个无阻断...

通信行程卡显示 非 绿卡是什么意思?

有以下原因1、携带手机跨省、跨市,尤其到达过疫情较为严重的地区,并且和高危人群可能存在接触。2、本人的手机邮寄经过或者开车到达了不同省和市,导致和风险...

通讯 行业 非 官方活动是怎么来的?

首先,你要看这个信息的渠道来源,这不一定非官方。运营商渠道分为三种,一种是电商渠道,一种是自营营业厅,还有一种是社会渠道。社会渠道每发展一张卡,运营商...