Fibere Geçtik, 3 Ay Sonra 'Kırık' Çıktı
Adana'da bir Profinet ağını bakırdan fibere çevirdik. 3 ay sonra 'kablo kırık' arızası geldi. Kırık değil, bir boru geçişinde 90° bükülmüş. Fiberin minimum bükülme yarıçapını 3mm sanıyorduk, 10mm'ymiş.
Ocak’ta Adana’da bir tekstil fabrikasında Profinet ağını bakırdan fibere çevirdik. Neden: 200m’lik hat, bakırda 100m sınırına takılıyordu. Arada bir repeater koyacaktık, fiber daha temiz.
Fiber: OS2, 2mm çap, 2 fiber (TX+RX). Kablo, panodan makineye 180m, 4 boru geçişi, 2 dirsek.
3 ay sorunsuz çalıştı. Nisan’da bir gece, 02:00, telefon: “Profinet düştü, hat durdu.”
“Kırık” Değil, Bükülmüş
Sahaya gittim. Profinet switch’in TX LED’i yanmıyor, RX LED’i titriyor. Fiberin iki ucunu da kontrol ettim: temiz, kırık yok.
Optik güç ölçer (OTDR değil, basit bir power meter) ile: TX -18dBm, RX -27dBm. Normalde RX -12dBm olmalı. -27dBm, 15dB kayıp. Bu, fiberin bir yerinde ciddi bir bükülme veya kırılma demek.
Kablo güzergâhını izledim. 4 boru geçişinden 3’ü düzgün. 4’üncü geçiş: kablo, bir 90° dirseğe giriyor, dirseğin iç yarıçapı 5mm. Fiberin minimum bükülme yarıçapı 10mm (2mm çaplı fiber için 5× çap).
5mm < 10mm. Fiber, dirseğin içinde minimum bükülme yarıçapının yarısında bükülmüş. 3 ay boyunca yavaş yavaş mikro-kırılmalar birikmiş. Nisan’da son damla: bir mikro-kırılma, ışığın %99’unu kaybettirdi.
Neden 3 Ay Dayandı?
Fiber, bakır gibi “ya çalışır ya çalışmaz” değildir. Mikro-bükülmeler, ışığın bir kısmını çekirdekten dışarı sızdırır. Başlangıçta %1–2 kayıp. Gözle görülmez, switch çalışır. Ama her titreşim, her termal genleşme, mikro-kırılmaları büyütür. 3 ay sonra kayıp %99’a ulaşır.
Bakır kabloda bu olmaz. Bakır, 90° bükülse de iletkenlik kaybetmez (empedans değişir ama sinyal geçer). Fiber, ışığın toplam yansıma prensibiyle çalışır. Bükülme, yansıma açısını bozar, ışık çekirdekten çıkar.
Çözüm: Dirseği Değiştir
5mm yarıçaplı dirseği, 15mm yarıçaplı bir dirsek ile değiştirdim. Fiberi 15mm yarıçapla bükünce, kayıp -13dBm’e düştü. Switch tekrar kilitlendi.
Ayrıca kablo güzergâhındaki tüm dirsekleri kontrol ettim. 2 tanesinin yarıçapı 8mm’ymiş. Onları da 15mm’ye çıkardım.
Fiber Montajında 3 Kural
1. Minimum bükülme yarıçapı: 5× çap (statik), 10× çap (dinamik). 2mm çaplı fiber: statik 10mm, dinamik 20mm. “Dinamik” = titreşim, termal genleşme, mekanik stres olan yerler. Fabrika ortamında her yer “dinamik” sayılır.
2. Fiberi asla germe. Bakır kabloda hafif germe sorun değil. Fiberde 2N üzeri germe, çekirdek çapını değiştirir, kayıp artar. Kablo, boru içinde gevşek olmalı. Her 1m’de bir 5cm pay bırak.
3. Konektör temizliği. Fiber konektöründe 10µm’lik bir toz tanesi, 1dB kayıp yaratır. Bakırda 10µm’lik toz, hiçbir şey yaratmaz. Fiber konektörünü her bağlantıda fiber temizleme kiti ile temizle. “Gözle temiz görünüyor” yetmez.
OTDR Neden Almadık?
OTDR (Optical Time Domain Reflectometer), fiberdeki kırık/bükülme noktasını metre cinsinden gösterir. 2000$’lık bir alet. Bu fabrikada 3 ayda bir arıza çıkıyor, OTDR amorti edilemez.
Basit power meter (200$) + görsel kontrol, %90 durumda yeterli. OTDR, “kırık nerede?” sorusunu cevaplar. “Kırık var mı?” sorusunu power meter cevaplar.
Bu olayda power meter, “RX -27dBm, normal -12dBm” dedi. Kırık var. Nerede? Kablo güzergâhını izleyerek buldum. 200m’lik hat, 4 dirsek. 4 dirseği tek tek kontrol ettim. 4’üncüsü suçlu.
Bir Daha Olmasın
Fabrikaya 2 adet 15mm yarıçaplı fiber dirseği stokladım. Ayrıca kablo güzergâhını bir şemaya çizdim, her dirseğin yarıçapını yazdım. Bir sonraki montajda, “5mm dirsek” kimse kullanamaz.