现场总线技术应用实例揭秘工业以太网交换机的核心术语

在工业领域,专业术语的了解对确保网络通信的稳定性和安全性至关重要。以下是一些关键术语及其应用实例:

总线拓扑:在工业以太网中,EIA-485或CAN协议通常采用总线型拓扑结构。但是,由于广泛使用集线器或交换机,星型或分散星型拓扑结构变得更加普遍。

接线标准:工业以太网使用STP、UTP、多模或单模光纤。10Mbps速率对于双绞线没有特别高要求,而100Mbps速率下推荐使用五类或超五类双绞线。在光纤链接时,一对光纤即可满足需求,常用的波长为62.5/125μm或50/125μm。

接头与连接:RJ-45是最常见的双绞线接头,其中两对用于发送和接收信号。在MDI定义中,这四个信号分别标识为RD+、RD-、TD+和TD-。DTE设备与DCE设备之间通过MDI-X端口进行连接,可以实现直通电缆相连。如果是两个DTE或者两个DCE相连,则可以采用电缆交叉方式或者利用集线器提供的上连端口(电缆不要交叉)。

工业以太网与普通商用以太网产品:

工业以太网技术上与IEEE802.3兼容,但设计和包装均考虑了工业现场的特殊要求,如高温、高湿、高振动等。

电源要求也不同,一些控制柜内提供低压交流或直流电源,因此需要专门设计适应这些环境条件的产品。

电磁兼容性(EMC)也是一个重点,因为不同的工作环境有不同的抗干扰和抗震需求。

速度与距离:

10Mbps和100Mbps是最常用的速率,在10Mbps网络中,每个链路只能有一个站点,如果两个站点同时传输数据会发生碰撞。

100Mbps网络可以支持全双工模式,即同一条物理链路上的发送和接受可以同时进行,不受碰撞影响。

在共享类型网络中,对于每个带宽单位长度(比如500米)的最大延伸距离限制存在争议,有人认为它不应该超过200米,以避免信号衰减过大。

集线器与交换机:

中继型集線器具有前导码生成能力,对称以及幅度补偿功能,并且能够检测出不完整数据包及冲突并产生阻塞信号来隔离问题端口。

半双工与全双工:

半双工意味着媒体上的发送和接收异步进行,全双工则有独立发送和接收通道,全双工在快速以太网中的应用尤为重要。

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