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如何確保遠(yuǎn)距離工業(yè)自動(dòng)化部署中的千兆以太網(wǎng)信號完整性

1947118 2022-11-24 | pdf | 155.35KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

雙絞線以太網(wǎng)布線被認(rèn)為是一種成熟可靠的技術(shù)，多年來一直被 10Base-T 和 100Base-T 數(shù)據(jù)速率所信賴。然而，隨著高速以太網(wǎng)流量達(dá)到每秒 1 吉比特 (Gbit/s) 或更高，設(shè)計(jì)人員必須面對這樣一個(gè)現(xiàn)實(shí)，即信號對電纜不一致的容忍度越來越低，并且變得更容易受到干擾、串?dāng)_、阻抗損耗、回波損耗的影響由于反射信號和衰減。雙絞線以太網(wǎng)布線被認(rèn)為是一種成熟可靠的技術(shù)，多年來一直被 10Base-T 和 100Base-T 數(shù)據(jù)速率所信賴。然而，隨著高速以太網(wǎng)流量達(dá)到每秒 1 吉比特 (Gbit/s) 或更高，設(shè)計(jì)人員必須面對這樣一個(gè)現(xiàn)實(shí)，即信號對電纜不一致的容忍度越來越低，并且變得更容易受到干擾、串?dāng)_、阻抗損耗、回波損耗的影響由于反射信號和衰減。這些問題隨著電纜長度的增加而加劇，例如在工業(yè)自動(dòng)化設(shè)施中。這些在布局期間以及在機(jī)器人和其他機(jī)械等應(yīng)用中增加了以太網(wǎng)電纜扭曲和彎曲的復(fù)雜性。這種反復(fù)彎曲會(huì)使雙絞線分離，從而影響電纜的電氣性能。由此產(chǎn)生的信號衰減會(huì)導(dǎo)致間歇性數(shù)據(jù)丟失，這種情況會(huì)隨著時(shí)間的推移而惡化。眾所周知，這些類型的錯(cuò)誤難以識別和排除故障，導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間長且代價(jià)高昂。這些問題隨著電纜長度的增加而加劇，例如在工業(yè)自動(dòng)化設(shè)施中。這些在布局期間以及在機(jī)器人和其他機(jī)械等應(yīng)用中增加了以太網(wǎng)電纜扭曲和彎曲的復(fù)雜性。這種反復(fù)彎曲會(huì)使雙絞線分離，從而影響電纜的電氣性能。由此產(chǎn)生的信號衰減會(huì)導(dǎo)致間歇性數(shù)據(jù)丟失，這種情況會(huì)隨著時(shí)間的推移而惡化。眾所周知，這些類型的錯(cuò)誤難以識別和排除故障，導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間長且代價(jià)高昂。本文討論了通過雙絞線發(fā)送高速數(shù)字以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)。它解釋了如何使用綁定對以太網(wǎng)電纜為長距離高速以太網(wǎng)數(shù)據(jù)提供一致的性能，包括減少信號損失和抵抗物理濫用。然后將介紹本文討論了通過雙絞線發(fā)送高速數(shù)字以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)。它解釋了如何使用綁定對以太網(wǎng)電纜為長距離高速以太網(wǎng)數(shù)據(jù)提供一致的性能，包括減少信號損失和抵抗物理濫用。然后將介紹BeldenBelden的兩個(gè)綁定對以太網(wǎng)電纜示例，并展示如何使用它們來確保工業(yè)環(huán)境中的以太網(wǎng)信號完整性。的兩個(gè)綁定對以太網(wǎng)電纜示例，并展示如何使用它們來確保工業(yè)環(huán)境中的以太網(wǎng)信號完整性。可靠地發(fā)送千兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)可靠地發(fā)送千兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)電纜通過雙絞線銅導(dǎo)線發(fā)送數(shù)據(jù)。過去，較便宜的電纜可能只使用兩對雙絞線，但現(xiàn)代傳統(tǒng)以太網(wǎng)電纜有四對雙絞線，用于高速數(shù)據(jù)傳輸和以太網(wǎng)供電 (PoE) 傳輸。由于電纜結(jié)構(gòu)、電纜長度、干擾和數(shù)據(jù)速率，所有以太網(wǎng)電纜都會(huì)在一定程度上出現(xiàn)信號衰減。如果高速數(shù)據(jù)在 10 米 (m) 或更長的電纜上傳輸，則電纜結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)防止信號過度衰減。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)電纜通過雙絞線銅導(dǎo)線發(fā)送數(shù)據(jù)。過去，較便宜的電纜可能只使用兩對雙絞線，但現(xiàn)代傳統(tǒng)以太網(wǎng)電纜有四對雙絞線，用于高速數(shù)據(jù)傳輸和以太網(wǎng)供電 (PoE) 傳輸。由于電纜結(jié)構(gòu)、電纜長度、干擾和數(shù)據(jù)速率，所有以太網(wǎng)電纜都會(huì)在一定程度上出現(xiàn)信號衰減。如果高速數(shù)據(jù)在 10 米 (m) 或更長的電纜上傳輸，則電纜結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)防止信號過度衰減。大多數(shù)商業(yè)和低速工業(yè)以太網(wǎng)電纜使用雙絞線銅導(dǎo)體。多股銅線非常靈活且易于使用，因此電纜可以在拐角處彎曲，并且在用膠帶粘在地板和安裝點(diǎn)上時(shí)保持在原位。但是，多股銅線比實(shí)心銅線對電流的阻力更大，尤其是在長距離傳輸時(shí)。這使得實(shí)心銅線更適合高速數(shù)據(jù)，高速數(shù)據(jù)通常使用較低的信號電壓，使高速數(shù)據(jù)更容易受到線電阻引起的信號衰減和數(shù)據(jù)丟失的影響。對于 PoE，與絞合銅線相比，實(shí)心銅線還可以承載更大的電流并產(chǎn)生更少的熱量，使其成為更合適的選擇。大多數(shù)商業(yè)和低速工業(yè)以太網(wǎng)電纜使用雙絞線銅導(dǎo)體。多股銅線非常靈活且易于使用，因此電纜可以在拐角處彎曲，并且在用膠帶粘在地板和安裝點(diǎn)上時(shí)保持在原位。但是，多股銅線比實(shí)心銅線對電流的阻力更大，尤其是在長距離傳輸時(shí)。這使得實(shí)心銅線更適合高速數(shù)據(jù)，高速數(shù)據(jù)通常使用較低的信號電壓，使高速數(shù)據(jù)更容易受到線電阻引起的信號衰減和數(shù)據(jù)丟失的影響。對于 PoE，與絞合銅線相比，實(shí)心銅線還可以承載更大的電流并產(chǎn)生更少的熱量，使其成為更合適的選擇。