工业以太网的结构比喻成一座大型城市专业术语便是指引我们穿梭其中的交通规则与标识
工业以太网的结构与专业术语:如同城市交通系统
拓扑结构
在工业以太网中,拓扑设计就像规划一座城市的道路网络。传统上,EIA-485或CAN采用总线型拓扑,但由于广泛使用集线器或交换机,实际应用中常见的是星形或分散星型拓扑。
接线
工业以太网中的电缆选择多样,有屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)、以及多模或单模光纤。10Mbps速率对双绞线要求不高,而100Mbps则推荐使用五类或超五类电缆。在光纤连接时,一对是必须的,常用的多模光纤波长为62.5/125μm或50/125μm。相比之下,单模光纤内芯细小,只有10μm左右。通常情况下,10Mbps适用于多模光纤,而对于100Mbps,则可以使用单模、多模光纤。
接头和连接
RJ-45接头是最常见的双绞线接头,它包含两对导体,一对用于发送数据,一对用于接收数据。在媒介相关接口(MDI)定义中,这四个信号分别标识为RD+、RD-、TD+、TD-。
工业以太网与普通商用以太网产品
什么是工业以太网?它技术上遵循IEEE802.3标准,但其设计和包装考虑到了工业环境下的特殊需求,如高温、高湿、振动等因素。此外,还要考虑到电源供应的问题,以及电磁兼容性(EMC)要求,以确保设备能够在恶劣环境中稳定工作。
速度和距离
在讨论共享型以太网时,我们不能忽略碰撞域(CollisionDomain)这个概念。当谈及半双工通信时,我们需要注意信道是否空闲,并且发送过程中会持续监听,以防止数据冲突。如果发生冲突,由发送端发出阻塞信号来应对。此外,对于10Mbps和100Mbps网络,都存在所谓的“5-4-3规则”,即一个网络最多有五个物理层段落(Segment),四个重音器,不超过三个混合段落。这意味着对于相同类型的设备,最远可达500米;而对于不同类型(例如同轴总线)的设备,可达更远的地方。
集线器和交换机
集線器是一种构建乙太網拓朎图基本装置,它具有众多端口,可以级联成分散星形拓朎图。而交换機則能將每個端口視為一個獨立的區塊進行管理,這樣可以大幅提高網路效率,並且支持全雙工傳輸,大大提升了數據傳輸速度。
半雙工與全雙工模式
半雙工模式指的是同一條媒介上的發送與接受同時進行;而全雙工則是在不同的通道上實現發送與接受,即單獨的一條通道專門用於發送數據,而另一條專門用於接受數據,全雙工對於高速乙太網來說至關重要,因為它允許兩個設備同時進行資料交換,不會導致訊號干擾或者衝突。