PIC / Fibra Óptica / Modbus

[hemasc]

Senhores, já fiz projetos com protocolo MODBUS e RS485 para a comunicação entre dispositivos.

Estou no desenvolvimento de um projeto que terei muita interferência (subestação) e surgiu a idéia do MODBUS ser enviado via fibra óptica.

Li materiais na internet e aparentemente devo apenas fixar o tipo de fibra (mono ou multimodo), utilizar conectores opto/elétricos Tx e Rx e enviar diretamente ao Tx e Rx do PIC . É claro que tem o detalhe da distância que o Rx e Tx podem trabalhar, mas estou mais preocupado nesta conversão opto/elétrica e vice-versa, depois analisarei qual transceiver devo escolher.

Gostaria de saber se para uma transmissão com baud rate 9600 seria basicamente o que descrevi ou devo me atentar a mais coisas?

[mastk]

Não cheguei a trabalhar com fibra, mas que eu me lembre, existem transceptores, conectores, fibras e tudo, bem estabelecido no mercado.
Só que fibra é caro, e é para link muito rapidos ou para situações extremas.

Será que não esta subestimando a 485? ela é feita para chão de fabrica, terá tanta interferencia assim?

[hemasc]

mastk, nem é subestimar, é que devido as interferências o cliente fixou o padrão de fibra.

Atualmente transmitimos com 485 e funciona perfeitamente, mas se o cliente quer fibra e paga mais por isso, mesmo a gente garantindo que funciona com 485.

Chegamos ao ponto de que o cliente sempre tem a razão! hehe

[MOR_AL]

Quando a tecnologia das fibras ainda estava engatinhando, fiz alguns projetos de comunicação.
Não havia transmissores e nem receptores comerciais. Na verdade as fibras eram multimodo e amostras dos poucos fabricantes.
Tínhamos que fazer a terminação do conector da Motorola. Polir a ponta da fibra etc.
Chegamos a fazer conectores metálicos devido à EMI. Os conectores da Motorola eram de plástico e deixavam passar EMI para o amplificador do receptor. Era do tipo transimpedância, com impedância de entrada alta, susceptível a captação de ruídos. Tivemos que blindar o receptor dentro de uma caixa de cobre, pois a EMI era terrível.
A atenuação tanto da fibra como do acoplamento fibra-receptor e fibra-transmissor era outro problema.
Fiz os projetos:
1 - Entre subestações de energia elétrica (Leme- Botafogo) no RJ. A taxa de erro foi nula após transmitir dados, durante um mês, de Botafogo para o leme e de lá retornar a Botafogo.
2 - Monitoramento do estado de disjuntores no pátio da subestação.
3 - Desacoplador ótico para linhas telefônicas entre as subestações e a Companhia Telefônica.
4 - Válvula compensadora estática (13,6kV, @ 600A). Pulsos de acionamento dos tiristores, monitoramento do estado dos tiristores e pulsos de dados nos dois sentidos.

Bom.

Observações da minha experiência com isso naquela época. Não sei como está hoje:
1 - Monomodo era usada para taxas altas de transmissão. Geralmente maior que 10MBaud.
2 - Multimodo era para baixas taxas de transmissão. Usei 2MBaud e a atenuação começava a dar problemas. Os Tx e Rx tinham que ser projetados. Hoje já existem Tx e Rx excelentes e a taxa de transmissão já deve ter aumentado bastante.
2 - Monomodo era mais caro que multimodo. Monomodo precisava de laser (mais caro) no Tx e o acoplamento era difícil. Multimodo precisava de led no Tx, bem mais barato e acoplamento mais fácil.

Se a taxa é baixa, acho que hoje em dia quase que qualquer conjunto deva funcionar.
Espero ter ajudado.
MOR_AL

[ELFS]

hemasc

Não sei qual tua experiencia / conhecimento em subestações mas diria o seguinte:
O ambiente é extremamente agressivo na questão de interferencia eletromagnética "EMC";
A comunicação entre equipamentos via protocolo e feita hoje em dia exclusivamente por fibra otica;
O tipo de fibra depende da distancia entre os equipamentos por ex.
SEL-2800
EIA-232 Fiber-Optic Transceiver
Up to 40,000 Bits per Second, 500 m com fibra multimodo
SEL-2830
EIA-232 Single-Mode Fiber-Optic
Transceiver
0-40,000 Bits per Second,
up to 80 km.

Se for um produto que pretenda comercializar em concessionarias de energia o produto deve satifazer as normas a seguir ex. dos produtos acima
Type Tests
Dielectric: IEC 255-5: 1977,
2.5 kV rms, 1 min
Environmental: IEC 68-2-1: 1990
IEC 68-2-2: 1974
Damp Heat Cycle: IEC 68-2-30:1980
Impulse: IEC 255-5: 1977,
5 kV 0.5 J
Electrostatic IEC 801-2: 1991,
Discharge: Level 4
IEC 255-22-2: 1989
Level 4
Radio Frequency IEC 801-3: 1984
Immunity: IEC 255-22-3: 1989
Fast Transient Burst: IEC 801-4: 1988,
Level 4
IEC 255-22-4: 1992,
Level 4
Surge Withstand: IEC 255-22-1: 1988
IEEE C37.90.1: 1989
5 kV Impulse: IEC 255-5: 1997
Vibration: IEC 255-21-1: 1988
Endurance: Class 1
Response: Class 2

Atualmente o protocolo utilizado para comunicação em subestações é o IAC 61850

O site dos exemplos se quiser consultar é www.selinc.com.

ELFS

[hemasc]

hemasc

Não sei qual tua experiencia / conhecimento em subestações mas diria o seguinte:
O ambiente é extremamente agressivo na questão de interferencia eletromagnética "EMC";
A comunicação entre equipamentos via protocolo e feita hoje em dia exclusivamente por fibra otica;
O tipo de fibra depende da distancia entre os equipamentos por ex.
SEL-2800
EIA-232 Fiber-Optic Transceiver
Up to 40,000 Bits per Second, 500 m com fibra multimodo
SEL-2830
EIA-232 Single-Mode Fiber-Optic
Transceiver
0-40,000 Bits per Second,
up to 80 km.

Se for um produto que pretenda comercializar em concessionarias de energia o produto deve satifazer as normas a seguir ex. dos produtos acima
Type Tests
Dielectric: IEC 255-5: 1977,
2.5 kV rms, 1 min
Environmental: IEC 68-2-1: 1990
IEC 68-2-2: 1974
Damp Heat Cycle: IEC 68-2-30:1980
Impulse: IEC 255-5: 1977,
5 kV 0.5 J
Electrostatic IEC 801-2: 1991,
Discharge: Level 4
IEC 255-22-2: 1989
Level 4
Radio Frequency IEC 801-3: 1984
Immunity: IEC 255-22-3: 1989
Fast Transient Burst: IEC 801-4: 1988,
Level 4
IEC 255-22-4: 1992,
Level 4
Surge Withstand: IEC 255-22-1: 1988
IEEE C37.90.1: 1989
5 kV Impulse: IEC 255-5: 1997
Vibration: IEC 255-21-1: 1988
Endurance: Class 1
Response: Class 2

Atualmente o protocolo utilizado para comunicação em subestações é o IAC 61850

O site dos exemplos se quiser consultar é www.selinc.com.

ELFS

ELFS, obrigado pelas dicas.

Nosso produto já foi aprovado pelas normas regentes e já está no mercado faz um tempo.

Estamos colocando a opção de fibra óptica para a comunicação que você mencionou.

A distância, ao menos para este produto, será de 2km.

Como eu havia questionado, pelo que li, uma comunicação de fibra com um PIC com baud rate de 9600 seria feita apenas com fotoacopladores?

O protocolo inicialmente é modubus, pois irá para um supervisório específico. Mas nada impede a adapatação futura para outros protocolos.