GMS教育訓(xùn)練氣體監(jiān)控系統(tǒng)介紹

1、氣體監(jiān)控系統(tǒng)介紹2012年3月GMS教育訓(xùn)練2TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number1、特氣供應(yīng)系統(tǒng)引言-特氣供應(yīng)系統(tǒng)概述1.1-氣體的分類1.2-特氣供應(yīng)系統(tǒng)1.3-BSGS簡介1.4-GC/GR簡介1.5-VDB/VDP簡介1.6-VMB/VMP簡介 3TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number引言、特氣供應(yīng)系統(tǒng)概述 在目前生產(chǎn)工藝較為先進的半導(dǎo)體晶圓代工廠的制造過程中，大概需要使用50種不同種類的氣體。一般把氣體分為大宗氣體（Bulk Gas）和特種氣體（Special Gas）兩種。 大宗氣體一般指集中供應(yīng)及用量較

2、大的氣體，涵蓋制程用氣如PO2、PH2、Ar、PHe 及非制程用氣CDA、GN2等；特種氣體指用量較少且有一定危害性的氣體，如易燃易爆氣體SiH4、PH3等 所以針對工業(yè)用氣中氣體特性及用處的不同，需要設(shè)計出不同的氣體輸送系統(tǒng)來滿足不同設(shè)備的需求，本章我們就集中介紹特殊氣體供應(yīng)系統(tǒng)。 4TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number1.1、氣體的分類 半導(dǎo)體制造業(yè)等相近行業(yè)所使用的氣體一般按其使用時的特性（圖1-1）可分為五大類 圖1-1 氣體的分類5TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number1.1、氣體的分類 毒性氣體（Toxi

3、c Gas） 工業(yè)用氣中很多是對人體有害、有毒的。其中又以AsH3、B2H6、PH3等的毒性最大，它們的閥限值（TLV：Threshold Limited Valve）分別只有50ppb、100ppb、300ppb.這些氣體在空氣中允許的濃度及微，因此在儲存、運輸及使用中都需特別小心。一般都需采用特定的技術(shù)措施來控制使用這些氣體。腐蝕性氣體（Corrosive Gas） 這些腐蝕性氣體通常也具有較強的毒性。腐蝕性氣體一般在干燥狀態(tài)下不容易腐蝕金屬，但是一遇到水就有很強的腐蝕性，如HCL、HF、SiF4、WF6等等。易燃性氣體（Flammable Gas） 把自燃、易燃、可燃氣體等都定義為這一類

4、氣體。如常溫下的SiH4氣體只要與空氣接觸就會燃燒，當(dāng)溫度達到一定時，PH3和B2H6等氣體也會產(chǎn)生自燃?？扇肌⒁兹細怏w有一定的著火燃燒爆炸范圍，及上限值與下限值。此范圍越大的氣體，其爆炸燃燒危險性就越高。如B2H6的爆炸上限為98%，下限為0.9%。6TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number1.1、氣體的分類 惰性氣體（Inert Gas） 惰性氣體本省一般不會直接對人體產(chǎn)生傷害。在氣體運輸過程中在安全上沒有以上其他幾種氣體嚴(yán)格。但惰性氣體具有窒息特性，在密閉空間發(fā)生泄漏會使人窒息而發(fā)生傷亡事故。氧化性氣體（Oxide Gas） 這類氣體具有較強的氧化性，

5、一般同時還有其他特性，如毒性或腐蝕性等，屬于這類氣體的如CL2、O2、CLF3等。7TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number1.2、特氣供應(yīng)系統(tǒng) 高 純工業(yè)氣體供應(yīng)方式一般有多種，如現(xiàn)場制氣，用管道輸送供氣，槽車輸送供氣，外購鋼瓶或者鋼瓶組輸送供氣等。具體采用哪種方式公司，設(shè)計人員主要考慮的因素是工廠的生產(chǎn)規(guī)模和用氣需求及周邊地區(qū)的氣體供應(yīng)情況等。綜合所有條件經(jīng)過認(rèn)真的技術(shù)及經(jīng)濟比較后方可確定。我們的設(shè)計原則是既要做到確保供氣的質(zhì)量、運行管理方便，還要降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，以便安全、可靠、高 效地供應(yīng)氣體。 對于特種氣體的供應(yīng)方式，目前應(yīng)用最為廣泛的是采用外購

6、氣體鋼瓶或鋼瓶組來輸送供氣。因為它具有投資較少，使用方式靈活的優(yōu)點，電耗及制氣成本也相對比較低廉。但在氣體輸送的過程中氣體比較容易燒到污染，這就要求整個供應(yīng)系統(tǒng)得到嚴(yán)格的管理及維護。 8TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number1.2、特氣供應(yīng)系統(tǒng) 圖1-2 特殊氣體供應(yīng)流程圖9TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number1.2、特氣供應(yīng)系統(tǒng) 氣瓶柜一般分區(qū)域的設(shè)置在主廠房的一樓的氣體房內(nèi)，在氣體房中技術(shù)人員要進行鋼瓶更換及日常維護保養(yǎng)工作。對于毒性氣體還要求有各種廢氣處理裝置（Scrubber），以便及時處理各種作業(yè)過程中產(chǎn)生

7、的有毒氣體，處理后的尾氣在進入中央處理裝置（Central Scrubber），已確保工作環(huán)境的安全。 特殊氣體從氣瓶出發(fā)，先經(jīng)過各種閥、配件以及壓力調(diào)節(jié)器等，由特殊氣體輸送管道供應(yīng)到位于廠房二樓SubFab或者潔凈室的多個閥分配箱（VMB：Valve Manifold Box)中。然后再由VMB的各個Stick點供應(yīng)到生產(chǎn)區(qū)域的設(shè)備使用。而用氣設(shè)備的尾氣也還要進入現(xiàn)場尾氣處理裝置（Local Scrubber）進行處理。10TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number1.3、BSGS簡介 BSGS即Bulk Special Gas System，針對有些氣體的

8、用量很大，為了減少更換鋼瓶的頻率，減少運營成本。設(shè)計者會考慮使用BSGS。其系統(tǒng)構(gòu)成請見圖1-3圖1-311TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number1.4、GC、GR簡介：氣柜或BSGS等供氣設(shè)備在SGS系統(tǒng)主要用于給氣體需求設(shè)備供氣。：一般氣柜分為全自動式或半自動式及手動式三種。全自動式氣柜一般都有PLC控制，半自動式氣柜一般為純電路控制。手動式氣柜一般為非電路控制；BSGS設(shè)備一般都有PLC控制。：氣柜或BSGS等供氣設(shè)備都屬于SGS系統(tǒng)，客戶為運營的方便一般都將SGS系統(tǒng)的設(shè)備信號采集到GMS系統(tǒng)中。全自動式氣柜和BSGS設(shè)備都有PLC控制，GMS系統(tǒng)

9、可通過抓取供氣設(shè)備PLC的通訊或抓取供氣設(shè)備PLC的信號點來實現(xiàn)通訊和監(jiān)控。 半自動式和手動式氣柜只能通過直接抓取供氣設(shè)備儀表自身的信號來實現(xiàn)監(jiān)控。一般GMS系統(tǒng)抓取供氣設(shè)備的管路壓力信號，氣動閥的閥門狀態(tài)信號，以及磅秤信號等。：使用網(wǎng)絡(luò)線將供氣設(shè)備信號傳送到上層網(wǎng)絡(luò)中，或用控制線直接將供氣設(shè)備的信號連接到GMS系統(tǒng)中的PLC上。12TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number1.4、GC、GR簡介圖1-4GC即Gas Cabinet,氣瓶柜/GR即Gas Rack，氣瓶架13TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number1.5、V

10、DB、VDP/VMB/VMP 簡介圖1-5VDB即Valve Distribution Box、VDP即Valve Distribution PanelVMB即Valve Manifold Box、 VMP即Valve Manifold Panel14TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number1.5、VDB、VDP/VMB/VMP 簡介圖1-5：多管路閥箱VMB&VDB&MIB&JVB等供氣設(shè)備在SGS系統(tǒng)主要用于給氣體需求設(shè)備供氣，將從氣柜出來的供氣管路分成若干只管路，供氣給下游設(shè)備。：一般多管路閥箱等設(shè)備分為全自動式或半手動式兩種。

11、全自動式設(shè)備一般都有PLC控制，手動式設(shè)備一般為非電路控制。：多管路閥箱等供氣設(shè)備都屬于SGS系統(tǒng)，客戶為運營的方便一般都將SGS系統(tǒng)的設(shè)備信號采集到GMS系統(tǒng)中。全自動式設(shè)備都有PLC控制，GMS系統(tǒng)可通過抓取供氣設(shè)備PLC的通訊或抓取供氣設(shè)備PLC的信號點來實現(xiàn)通訊和監(jiān)控。手動式設(shè)備只能通過直接抓取供氣設(shè)備儀表自身的信號來實現(xiàn)監(jiān)控。一般GMS系統(tǒng)抓取供氣設(shè)備的主管路或主管路加分管路壓力信號，主閥或主閥加分閥的閥門狀態(tài)信號等。若氣體為加熱式氣體，還可將管路加熱溫度信號傳送到GMS系統(tǒng)中。：使用網(wǎng)絡(luò)線將供氣設(shè)備信號傳送到上層網(wǎng)絡(luò)中，或用控制線直接將供氣設(shè)備的信號連接到GMS系統(tǒng)中的PLC上。1

12、5TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number2、氣體偵測系統(tǒng)引言-氣體偵測系統(tǒng)簡介2.1-偵測器的作用與簡介2.2-報警燈的作用與簡介2.3-緊急停止按鈕的作用與簡介2.4-PLC的作用與簡介2.5-SCADA的作用與簡介16TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number引言、氣體偵測系統(tǒng)概述UPS UnitPLC UnitCom Converter UnitSGS System UnitGDS System UnitOther System UnitCommunication UnitDisplay Unit圖2-1 氣體監(jiān)控系

13、統(tǒng)17TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number引言、氣體偵測系統(tǒng)概述 氣體監(jiān)控系統(tǒng)(GMS)主要包含特制品氣體設(shè)備監(jiān)控(GIS)和氣體偵測系統(tǒng)(GDS)。 對于氣體供應(yīng)系統(tǒng)(SGS)而言，氣體監(jiān)控系統(tǒng)為其正常運作提供了一整套安全監(jiān)控功能。所有涉及到氣體供應(yīng)系統(tǒng)的監(jiān)控信息都將被整合到獨立管理控制和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)(SCADA)中。 優(yōu)化后的軟件提供了一套及其簡易的模式進行人機界面操作(HMI)。 而且，氣體監(jiān)控系統(tǒng)有能力完成多項遠程控制功能，例如遠程啟動報警單元(LAU)，遠程關(guān)閉供氣設(shè)備(RSD)等。 根據(jù)系統(tǒng)的功能劃分，氣體監(jiān)控系統(tǒng)還可分為自動型和非自動型。

14、創(chuàng)建一套PLC控制單元將實現(xiàn)整個系統(tǒng)的監(jiān)視和控制功能，另外工程師站電腦完成了SCADA的相關(guān)信息顯示、氣體監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)實時信息顯示，并為用戶提供了一套簡便的操作流程用于完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析報告。18TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number2.1、氣體偵測器的作用與簡介：氣體偵測器在GMS系統(tǒng)主要用于針對供氣設(shè)備進行連續(xù)不間斷的采樣分析，判斷供氣設(shè)備是否有氣體泄漏。：氣體偵測器一般選用電化學(xué)泵吸式偵測器，偵測器輸入電力24VDC。當(dāng)偵測器正常工作時，偵測器采樣流量達到500mL/min。對于加熱式氣體需要安裝氣體加熱單元，達到輔助加熱功效。偵測器的采樣長度一般為3

15、0m，具體采樣尺寸可參見Midas Manual。：每種氣體偵測器都可提供控制單元(PLC)一段報警輸出信號、二段報警輸出信號，以及儀表故障輸出信號。同時氣體泄漏讀值可通過偵測器本身自帶的420mA模擬量輸出接點提供給控制單元(PLC)。：氣體偵測器一般安裝在供氣設(shè)備上或其附近，以盡量縮短偵測器的采樣管路為基準(zhǔn)。這樣可加快采樣的速率也可減少采樣泵的壽命損耗。對于防爆區(qū)域的偵測器需要配置防爆箱體，達到防爆的要求。對于環(huán)境點偵測器的安裝，主要考量廠房的排風(fēng)路徑和廠房面積，可參考歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN50073-200019TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number2.2、報

16、警燈的作用與簡介：報警指示燈在GMS系統(tǒng)主要用于指示現(xiàn)場報警情況，由報警燈和蜂鳴器組成，報警燈包含黃色報警燈和紅色報警燈。當(dāng)泄漏報警達到一段報警時，本地報警單元黃燈和蜂鳴器啟動；當(dāng)泄漏報警達到二段報警時，本地報警單元紅燈和蜂鳴器啟動。 ：報警指示燈一般選用塔式報警燈，報警燈需求電力24VDC，指示燈選用黃色燈、紅色燈，蜂鳴器聲響需達到80分貝或更高。：每種報警指示燈都可由控制單元(PLC)來控制其起停。一般報警指示燈都需要控制單元(PLC)提供兩組信號：一段報警輸出信號、二段報警輸出信號。：報警指示燈一般安裝在供氣設(shè)備旁邊或廠房中顯眼位置，方便現(xiàn)場人員在第一時間得知報警的發(fā)生。指示燈的排列方式

17、為紅色燈在上，黃色燈在下。20TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number2.3、緊急停止按鈕的作用與簡介：緊急切斷按鈕在GMS系統(tǒng)主要用于遠程關(guān)閉現(xiàn)場供氣設(shè)備的氣動閥門。當(dāng)泄漏報警達到二段報警時，中控室人員可對供氣設(shè)備進行遠程手動關(guān)閉操作，及時的關(guān)閉供氣設(shè)備的氣動閥門。 ：緊急切斷按鈕一般選用帶防護罩型，可防止現(xiàn)場人員誤操作。：每種緊急切斷按鈕都可提供控制單元(PLC)一組無源接點信號。：緊急切斷按鈕一般安裝在中控室內(nèi)或氣體房外墻上，方便現(xiàn)場人員緊急操作。21TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number2.4、PLC的作用與簡介

18、：PLC控制單元對于氣體監(jiān)控系統(tǒng)而言具有極強的可信賴性。所有的信號都將傳輸?shù)絇LC系統(tǒng)，經(jīng)PLC處理后傳輸?shù)饺藱C界面。PLC系統(tǒng)根據(jù)人機界面輸入的信號可進行相應(yīng)的聯(lián)動控制。所有氣體監(jiān)控系統(tǒng)的輸入信號、輸出信號和設(shè)備狀態(tài)信號都通過控制線纜傳輸?shù)絇LC系統(tǒng)。：高安全性、高穩(wěn)定性、強實時性、易分布性、可擴展性、可冗余性。：PLC控制單元具有AI、AO、DI、DO、Pulse等信號，可完成所有終端設(shè)備的信號傳輸和控制。PLC控制單元也支持Ethernet TCP/IP、Modbus TCP/IP、Profibus、COM Port等通訊協(xié)議，實現(xiàn)終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸。：為PLC控制單元制作控制盤體

19、，保證PLC控制單元的正常運行。將終端設(shè)備的信號通過控制線纜或通訊線纜傳輸?shù)紾MS的PLC控制單元上。AI-Analog Input 模擬量輸入 AO-Analog Output 模擬量輸出 DI-Digital Input 數(shù)字量輸入 DO-Digital Output 數(shù)字量輸出Pulse-Pulse Signal 脈沖信號Ethernet TCP/IP-以太網(wǎng) TCP/IP協(xié)議 Modbus TCP/IP-基于Modbus技術(shù)的TCP/IP協(xié)議Profibus-現(xiàn)場總線技術(shù) COM Port-串行通訊口注注22TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number2

20、.5、SCADA的作用與簡介：系統(tǒng)顯示單元(人際界面單元)是整個系統(tǒng)的顯示終端，是用戶最終面對的一種操作界面。透過人機界面單元，用戶將了解到整個氣體監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)現(xiàn)場設(shè)備的運作情況；同時實時的數(shù)據(jù)采集刷新、及時的信號報警提示，方便了用戶的緊急事件處理。此外，系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)匯總，方便了用戶的報告制作。：極強的畫面編輯，可視化效果優(yōu)良和可控制操作靈活。為工程師提供了一種易用的開發(fā)環(huán)境和廣泛的功能，使工程師能夠快速地建立、測試和部署強大的連接和傳遞實時信息的自動化應(yīng)用。并為定制應(yīng)用程序設(shè)計提供了靈活性，同時為工業(yè)中的各種自動化設(shè)備提供了連接能力 。：通過協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件(IO Server)將信

21、號轉(zhuǎn)換成上位機軟件可識別的信號傳輸?shù)缴衔粰C中，從而達到數(shù)據(jù)通訊。：通過通訊線纜將系統(tǒng)顯示單元與主網(wǎng)絡(luò)之間連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的硬件連接。23TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number3、電力系統(tǒng)圖1-5引言-電力系統(tǒng)簡介3.1-UPS的作用與簡介3.2-主電盤的作用與簡介3.3-市電分電盤的作用與簡介3.4-UPS電力分電盤的作用與簡介24TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number引言、電力系統(tǒng)簡介 氣體供應(yīng)系統(tǒng)中的很多設(shè)備如GC/GR/VMB/Heater/Control Panel等都需要提供電力，以供應(yīng)其內(nèi)部的相關(guān)控制單元電力

22、。針對不同的設(shè)備有不同的電力要求，例如氣柜、VMB等供氣設(shè)備，由于其工藝的重要性，它們的電力要求比較高，不光是需要不間斷的電力供應(yīng)，由于其內(nèi)部的控制元器件都是精密器件，對電力的品質(zhì)也有要求，不能受到電力波峰、波谷及相關(guān)諧波的影響。所以電力系統(tǒng)需要UPS等輔助電力設(shè)備。電力系統(tǒng)包含主電力盤、市電分電盤、UPS電力分電盤及UPS幾部分組成 25TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number3.1、UPS的作用與簡介：UPS電力供給單元對于氣體監(jiān)控系統(tǒng)而言提供了可持續(xù)運行的電力，使GMS系統(tǒng)能24小時無間斷工作，保證了現(xiàn)場氣體監(jiān)控的完整性，安全性。：高安全性、高穩(wěn)定性、

23、可擴展性、可熱備性。：對于氣體監(jiān)控系統(tǒng)來說，UPS的運行監(jiān)控，可方便運營工程師及時發(fā)現(xiàn)電力故障的發(fā)生，進一步的提高氣體監(jiān)控系統(tǒng)電力運行的安全性。UPS可提供GMS系統(tǒng)的信號包括故障信號、逆變信號、電池使用信號、切換信號等，可通過COM Port通訊方式或直接提供接點信號方式傳送給GMS系統(tǒng)。：將UPS的信號通過控制線纜或通訊線纜傳輸?shù)紾MS的PLC控制單元上。 26TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number3.2、主電盤的作用與簡介 主電力盤是電力系統(tǒng)的源頭，業(yè)主一般會針對我們的系統(tǒng)提供給我們一路主電源，在通過主電力盤轉(zhuǎn)換，分配到每個區(qū)域的市電分電盤及UPS電

24、力分電盤。 正對中小型系統(tǒng)（主開關(guān)在200A以下），主電盤還承載者UPS電力轉(zhuǎn)換的功能，當(dāng)UPS需要移除維修的時候，通過電力盤內(nèi)部的相關(guān)切換開關(guān)，達到維修的功能。對于大型系統(tǒng)（主開關(guān)在200A以上的），主電盤只是分配電力的作用，UPS的切換開關(guān)單獨設(shè)計一個UPS操作盤。 主電盤上必須有電流表及電壓表，方便用戶觀察各相的用電量及電力品質(zhì)。盤體內(nèi)部的接線需使用銅牌分線及接線。100A以上的開關(guān)需使用塑殼開關(guān)，100A以下的使用微型空氣開關(guān)。 27TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number3.3、市電分電盤的作用與簡介 市電分電力盤主要用于系統(tǒng)中需要使用市電的設(shè)備，

25、其分配主要是考慮區(qū)域分配。 市電分電力盤內(nèi)部布局需要合理，符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。 28TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number3.4、UPS電力分電盤的作用與簡介 UPS電力分電力盤主要用于系統(tǒng)中需要使用UPS電力的設(shè)備，其分配主要是考慮區(qū)域分配。 UPS電力分電力盤內(nèi)部布局需要合理，符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。 29TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number4、通訊系統(tǒng)圖1-5引言-通訊系統(tǒng)簡介4.1-以太網(wǎng)通訊簡介4.2-RS485/RS232通訊簡介30TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number引言、通

26、訊系統(tǒng)簡介圖1-5TCP/IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控專機控制組件-主站控制組件-從站控制組件-從站控制層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)氣柜設(shè)備氣柜設(shè)備VMB設(shè)備VMB設(shè)備控制型線纜控制型線纜通訊層通訊層控制層控制層其他設(shè)備其他設(shè)備顯示層顯示層系系統(tǒng)統(tǒng)舉舉例例31TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number4.1、以太網(wǎng)通訊簡介以太網(wǎng)最早由Xerox（施樂）公司創(chuàng)建，于1980年DEC、lntel和Xerox三家公司聯(lián)合開發(fā)成為一個標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)是應(yīng)用最為廣泛的局域網(wǎng)，包括標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)(10Mbit/s)、快速以太網(wǎng)(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太網(wǎng)，采用的是CS

27、MA/CD訪問控制法，它們都符合IEEE802.3。 標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)開始以太網(wǎng)只有10Mbps的吞吐量，使用的是帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD，Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）的訪問控制方法，這種早期的10Mbps以太網(wǎng)稱之為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)。以太網(wǎng)可以使用粗同軸電纜、細同軸電纜、非屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和光纖等多種傳輸介質(zhì)進行連接，并且在IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)中，為不同的傳輸介質(zhì)制定了不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)，在這些標(biāo)準(zhǔn)中前面的數(shù)字表示傳輸速度，單位是“Mbps”，最后的一個數(shù)字表示單段網(wǎng)線長度（基準(zhǔn)單位是100m

28、），Base表示“基帶”的意思，Broad代表“寬帶”。 32TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number4.1、以太網(wǎng)通訊簡介 10Base5 使用直徑為0.4英寸、阻抗為50粗同軸電纜，也稱粗纜以太網(wǎng)，最大網(wǎng)段長度為500m，基帶傳輸方法，拓撲結(jié)構(gòu)為總線型；10Base5組網(wǎng)主要硬件設(shè)備有：粗同軸電纜、帶有AUI插口的以太網(wǎng)卡、中繼器、收發(fā)器、收發(fā)器電纜、終結(jié)器等。 10Base2 使用直徑為0.2英寸、阻抗為50細同軸電纜，也稱細纜以太網(wǎng)，最大網(wǎng)段長度為185m，基帶傳輸方法，拓撲結(jié)構(gòu)為總線型；10Base2組網(wǎng)主要硬件設(shè)備有：細同軸電纜、帶有BNC插口的

29、以太網(wǎng)卡、中繼器、T型連接器、終結(jié)器等。 10BaseT 使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長度為100m，拓撲結(jié)構(gòu)為星型；10BaseT組網(wǎng)主要硬件設(shè)備有：3類或5類非屏蔽雙絞線、帶有RJ-45插口的以太網(wǎng)卡、集線器、交換機、RJ-45插頭等。 1Base5 使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長度為500m，傳輸速度為1Mbps； 10Broad36 使用同軸電纜（RG59/U CATV），網(wǎng)絡(luò)的最大跨度為3600m，網(wǎng)段長度最大為1800m，是一種寬帶傳輸方式； 10BaseF 使用光纖傳輸介質(zhì)，傳輸速率為10Mbps。 33TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number4.1、

30、以太網(wǎng)通訊簡介快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)100BASETX：是一種使用5類數(shù)據(jù)級無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以太網(wǎng)技術(shù)。它使用兩對雙絞線，一對用于發(fā)送，一對用于接收數(shù)據(jù)。在傳輸中使用4B/5B編碼方式，信號頻率為125MHz。符合EIA586的5類布線標(biāo)準(zhǔn)和IBM的SPT 1類布線標(biāo)準(zhǔn)。使用同10BASET相同的RJ45連接器。它的最大網(wǎng)段長度為100米。它支持全雙工的數(shù)據(jù)傳輸。 100BASEFX：是一種使用光纜的快速以太網(wǎng)技術(shù)，可使用單模和多模光纖（62.5和125um）。多模光纖連接的最大距離為550米。單模光纖連接的最大距離為3000米。在傳輸中使用4B/5B編碼方式，信號頻率為125MH

31、z。它使用MIC/FDDI連接器、ST連接器或SC連接器。它的最大網(wǎng)段長度為150m、412m、2000m或更長至10公里，這與所使用的光纖類型和工作模式有關(guān)，它支持全雙工的數(shù)據(jù)傳輸。100BASEFX特別適合于有電氣干擾的環(huán)境、較大距離連接、或高保密環(huán)境等情況下的適用。 34TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number4.1、以太網(wǎng)通訊簡介 光纖通訊（Fiber-optic communication）也作光纖通信,是指一種利用光與光纖（optical fiber）傳遞資訊的一種方式。屬于有線通信的一種。光經(jīng)過調(diào)變（modulation）后便能攜帶資訊。自19

32、80年代起，光纖通訊系統(tǒng)對于電信工業(yè)產(chǎn)生了革命性 ，同時也在數(shù)位時代里扮演非常重要的角色。 光纖通信的原理是：在發(fā)送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化，并通過光纖發(fā)送出去；在接收端，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息 圖1-5光光纖纖光光纖纖電電端端機機調(diào)調(diào)制制光光檢檢測測判判決決再再生生光光源源光光源源光光檢檢測測放放大大電電端端機機光光發(fā)發(fā)信信機機光光收收信信機機中中繼繼器器35TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number4.2、RS485/RS232通訊簡

33、介RS232簡介簡介RS-232-C是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA（Electronic Industry Association）制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。RS是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫，232為標(biāo)識號，C表示修改次數(shù)。RS-232-C總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25條信號線，包括一個主通道和一個輔助通道。 在多數(shù)情況下主要使用主通道，對于一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實現(xiàn)，如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。 RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。 RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，驅(qū)動器允許有2500pF的電容負載

34、，通信距離將受此電容限制，例如，采用150pF/m的通信電纜時，最大通信距離為15m；若每米電纜的電容量減小，通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于20m以內(nèi)的通信。 36TUONENG TECH - CONFIDENTIALFile Number4.2、RS485/RS232通訊簡介RS485簡介簡介 智能儀表是隨著80年代初單片機技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的，現(xiàn)在世界儀表市場基本被智能儀表所壟斷。究其原因就是企業(yè)信息化的需要，企業(yè)在儀表選型時其中的一個必要條件就是要具有聯(lián)網(wǎng)通信接口。最初是數(shù)據(jù)模擬信號輸出簡單過程量，

35、后來儀表接口是RS232接口，這種接口可以實現(xiàn)點對點的通信方式，但這種方式不能實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。隨后出現(xiàn)的RS485解決了這個問題。RS-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(26)V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(26)V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL 電路連接。 RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps 。 RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強，即抗噪聲干擾性好。 RS-485最大的通信距離約為1219M，最大傳輸速率為10Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/S的傳輸速率下，才可以達到最大的通信距離