خصائص إشارات الألياف الضوئية والإيثرنت في حلقات الانزلاق ذات التيار العالي

حلقات الانزلاق ذات التيار العالي هي أحد المنتجات الرئيسية لشركة JINPAT، مع إطلاق عشرات النماذج الجديدة كل عام. ومن بين حلقات الانزلاق ذات التيار العالي هذه، نصفها عبارة عن حلقات انزلاق طاقة بحتة، في حين أن النصف الآخر عبارة عن منتجات متكاملة متعددة الوظائف. لا تتضمن هذه المنتجات المتكاملة وحدات التيار العالي فحسب، بل تتضمن أيضًا وحدات إشارة مثل الإشارات الهوائية والهيدروليكية والتيار المنخفض. فيما يلي مقدمة موجزة لخصائص إشارات الألياف الضوئية وإيثرنت المستخدمة بشكل شائع في حلقات الانزلاق المتكاملة ذات التيار العالي من سلسلة JINPAT LPA، باستخدام التسليم القادم لنموذج LPA000-03300-02150-0230-E3 كمثال.

High-current slip rings are one of JINPAT' flagship products, with dozens of new models released every year. Among these high-current slip rings, half are purely power slip rings, while the other half are multifunctional integrated products. These integrated products not only include high-current modules but also incorporate signal modules such as pneumatic, hydraulic, and low-current signals. Below is a brief introduction to the characteristics of the optical fiber and Ethernet signals commonly used in JINPAT LPA series high-current integrated slip rings, using the upcoming delivery of the LPA000-03300-02150-0230-E3 model as an example.

تم تسليم حلقة الانزلاق LPA000-03300-02150-0230-E3 للعملاء عدة مرات على مدار السنوات القليلة الماضية. يتميز التسليم الحالي بتعديل طفيف في طريقة التوصيل، مما يزيد المسافة بين مسامير التوصيل الثلاثة ذات مسار التيار العالي 300A وإضافة لوحة عازلة بين المسامير. تدمج وحدة التيار المنخفض لهذا المنتج مسارين للتيار 30A ومسار جيجابت إيثرنت واحد. تُرى إشارات جيجابت إيثرنت عادةً في حلقات الانزلاق ذات العمود المجوف على شكل غطاء ولكنها أقل استخدامًا نسبيًا في حلقات الانزلاق ذات التيار العالي.

The LPA000-03300-02150-0230-E3 slip ring has been delivered to customers multiple times over the past few years. The current delivery features a slight adjustment in the wiring method, increasing the distance between the three 300A high-current path wiring bolts and adding an insulating plate between the bolts. The low-current module of this product integrates two 30A current paths and one Gigabit Ethernet path. Gigabit Ethernet signals are commonly seen in cap-style hollow shaft slip rings but are relatively less used in high-current slip rings.

هناك سببان رئيسيان لهذه الظاهرة. أولاً، حلقات الانزلاق ذات التيار العالي أقل عددًا وحجم إنتاج أقل. ثانيًا، يعيق الحد من مسافة نقل إشارات الإيثرنت تطبيقها على نطاق واسع في حلقات الانزلاق ذات التيار العالي. عادةً ما يتم تثبيت حلقات الانزلاق ذات التيار العالي في المعدات الثقيلة، والتي تكون كبيرة الحجم، وغالبًا ما تتجاوز حد نقل إشارات الإيثرنت داخل حلقة الانزلاق. ومع ذلك، يمكن حل هذه المشكلة عن طريق إضافة معزز إشارة إلى الدائرة، مما يسمح بنقل الإشارة على مدى عدة مئات من الأمتار.

There are two main reasons for this phenomenon. First, high-current slip rings are fewer in number and have lower production volumes. Second, the transmission distance limitation of Ethernet signals hinders their widespread application in high-current slip rings. High-current slip rings are typically installed in heavy equipment, which is large in size, often exceeding the transmission limit of Ethernet signals within the slip ring. However, this issue can be resolved by adding a signal booster to the circuit, allowing signal transmission over several hundred meters.

باعتبارها وحدة إشارة كهربائية، توفر شبكة جيجابت إيثرنت معدل نقل مرتفع نسبيًا وهي فعالة من حيث التكلفة داخل حلقة الانزلاق. ومع ذلك، فإنها في النهاية لها حدود أدائها. لضمان الاتصال الفعال بين المعدات الكبيرة ومراكز التحكم عن بعد أو الأنظمة الأخرى، غالبًا ما يتم دمج حلقات الانزلاق للألياف الضوئية أحادية الوضع في حلقات الانزلاق عالية التيار. لا توفر حلقات الانزلاق للألياف الضوئية أحادية الوضع مسافات نقل أطول ومعدلات نقل بيانات أعلى بكثير من جيجابت إيثرنت فحسب، بل تتمتع أيضًا بقدرات ممتازة لمكافحة التداخل مع الحد الأدنى من التوهين في الإرسال. ومع ذلك، تأتي هذه المزايا أيضًا مع زيادة كبيرة في التكلفة، حيث أن دمج حلقات الانزلاق للألياف الضوئية أحادية الوضع، وخاصة حلقات الانزلاق للألياف الضوئية أحادية الوضع متعددة القنوات، أكثر تكلفة بكثير من دمج مسارات إيثرنت.

As an electrical signal module, Gigabit Ethernet offers a relatively high transmission rate and is quite cost-effective within the slip ring. However, it ultimately has its performance limitations. To ensure efficient communication between large equipment and remote control centers or other systems, single-mode optical fiber slip rings are often integrated into high-current slip rings. Single-mode optical fiber slip rings not only offer longer transmission distances and significantly higher data transfer rates than Gigabit Ethernet but also have excellent anti-interference capabilities with minimal transmission attenuation. However, these advantages also come with a significant increase in cost, as integrating single-mode, especially multi-channel single-mode optical fiber slip rings, is much more expensive than integrating Ethernet paths.