工业以太网的结构比喻成一座大厦分为几层每层都有其专业术语就像工业总线一样有几种不同的楼梯可以通往不同
工业以太网的结构与术语简介
在探索工业总线多样性之前,我们首先需要了解工业以太网的基本构成和专业术语。就像建筑一座大厦,理解每个层次及其所需的材料和技术是至关重要的。
拓扑结构与接线
工业以太网采用星型或分散星型拓扑,这种布局使得网络更易于扩展和维护。
接线方面,工业以太网使用STP、UTP、多模或单模光纤。10Mbps通常使用双绞线,而100Mbps则推荐使用五类或超五类双绞线。在光纤连接中,62.5/125μm或50/125μm为常见波长选择。
接头与连接
RJ-45接头用于双绞线通信,每对引脚分别负责发送和接收信号。
MDI-X端口允许DTE(数据终端设备)和DCE(数据通讯设备)直接相连,而集线器提供了上连端口,以便实现电缆直通连接。
光纤接头有ST和SC两种类型,其中SC适用于100Mbps速率;单模光纤通常采用SC接头。
工业以太网与商用产品
工业以太网兼容IEEE802.3标准,但其设计考虑了工厂环境中的特殊要求,如高温、高湿、震动等,以及电源需求和EMC标准。
商用产品可能无法满足这些严苛条件,因此在选择硬件时应特别注意其是否能满足工业环境下的要求。
速度与距离限制
在讨论共享型以太网时,必须考虑碰撞域概念。这决定了发送前检测信道空闲以及发送过程中监测冲突的机制。
对于10Mbps及100Mbps,以太网网络最大长度受到物理链路长度限制,不超过100米;而光纤链路理论上可以达到2公里,但实际应用中受到级联数限制。
集线器与交换机
中继器是构建以太网络拓扑基础设施的关键,它们通过生成前导码并进行对称幅度补偿来确保信号质量,并且能够隔离发生冲突的问题节点。
半双工全双工区别
半双工意味着同一媒体上的传输是异步进行,而全双工则有独立的发送及接收通道,是快速乙太坊(100Mbit/s)扩展的一部分。全双工链接不能超过两个设备,可以是一个主板槽卡或者交换机端口。此外,全双工不适用于中继器,因为它们作为碰撞域的一部分会强化所有到达它们任何一个端口上的碰撞信息。而只有当有两块以上主板槽卡时才能实施全双工作作方式,此时至少需要一个交换机来管理这些流量控制功能。此外,还有一点要注意,即如果想要实现全雙工,那么只应该在網路卡之间進行設定,這樣可以提高效率。但如果是在一個較大的區塊內實現,全雙工則會成為標準操作模式,用於高速網絡傳輸,比如Fast Ethernet (FET) 或者 Gigabit Ethernet(GbE),這些都是支持高達千兆位每秒传输速度的大規模電腦网络系统。