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工业以太网应用中要注意的问题有哪些？

宣布日期：

2021-12-21

工业以太网需要更多专业的知识和实践经验。如果你正在装置或者使用一种工业以太网，那么关于布线、信号质量、接地回路、交换机和通讯这五点内容必须要了解。下面我们的技术工程师就来给各人做个简单的介绍，希望能够对各人有所资助。

和所有网络一样，电缆的优劣直接影响工业以太网的优劣。并且除了高电磁滋扰(EMI)，工业情况中还经常有某种品级的温度、粉尘、湿度以及其他在家庭和办公情况中不常见的影响因素。

所以，如何选择电缆？在办公室内，商业品级的电缆，例如5类电缆，比较适合于10MB的网络，而5e类电缆适合于100MB网络。凭据ANSI/TIA-1005标准所述，6类电缆或者更好的电缆可以用于工业情况中的主机或者设备连接。6类电缆能够在100米的规模内实现1GB网络，55米规模内实现10GB网络。6e类电缆可以在100米规模内实现10GB网络。

相比于5类电缆和5e类电缆，6类电缆不易受串扰和外部EMI噪声影响。工业以太网电缆的设计能够抵御越发严酷的工业情况对电缆的物理侵蚀。在装置6类电缆时，确保RJ45接口和插座也能够抵达6类品级。更好的使用要领是，短距离布线时，使用预先做好的接插电缆，并在工厂内装置连接器。长距离布线时使用插座。

一些应用场合需要做屏蔽，可是如果屏蔽电缆装置不当，那么会适得其反。

当凌驾�；ぬ坠苁�，屏蔽以太网电缆在EMI情况中的性能更好。良好的接地是使用屏蔽电缆的要害。一个接地参考点是要害中的要害。多个接地连接会形成接地回路，差别接地连接处电势的差别会在电缆中引入噪声。

接地回路会给你的网络带来巨大的破坏，为了解决这个问题，只在电缆的一端使用接地RJ45接口，另一端使用绝缘的RJ45接口以消除接地回路的可能性。

如果以太网电缆与电源电缆交叉布线，那么交叉角度颇有讲究。将并列的以太网电缆和电源电缆相隔至少8到12英寸，如果电压较高或者并列距离较长，那么这个间隔距离应该更大。如果以太网电缆在金属沟槽或者套管内走线，那么相邻的沟槽或者套管必须连接在一起以实现电气连续性。

概略来讲，以太网电缆尽量远离能够爆发EMI的设备，例如电机、电机控制设备、照明设备、带电导体等。在面板上，以太网电缆与连接器间隔至少2英寸。当电缆远离EMI滋扰源时，遵循推荐的电缆弯曲半径。

简单地说，工业以太网情况中不要使用集线器。集线器只不过是一个多端口的中继器。如果集线器被排除在外的话，剩下的选择就只有治理型交换机和非治理型交换机了。治理型的交换机更好，虽然它的价格也比非治理型的交换秘密贵。

网络上的每一台设备都有一个的标识符，就是我们所说的MAC地点，这是交换机比集线器具有更优秀的识别能力的要害。当交换机刚刚上电的时候，它更初的体现和集线器没有区别，将所有的通讯内容都广播出去，但随着网络上的设备将信息在交换机的差别端口上传输，交换机开始监控通讯内容，识别出哪一个MAC地点与哪一个端口相关，然后在MAC地点表中做出标识。一旦交换机发明设备的MAC地点与某个特定的端口相连接，它就会监控指向那个MAC地点的信息，然后将这些信息仅仅发送给那个特定的地点。

工业以太网网络有三种通讯类型。点对点的单播通讯、一对多的组播通讯和一点到所有节点的广播通讯。

当交换机的MAC地点表建立完成之后，治理型交换机和非治理型交换机对单播通讯和广播通讯的处理方法没有什么差别。一般来说，在100MB的带宽下，将广播频度控制在每秒钟100个广播。关于任何网络来说，都会或多或少地保存广播通讯。一个例子就是打印效劳器会周期性地在网络上给出广播通知。

治理型交换机和非治理型交换机的一个主要的区别就在于它们看待组播通讯的处理方法。组播通讯通常来自于搭载在工厂历程网络上的智能设备，接纳面向连接的基于生产厂商/用户模型的技术。这种情况下的连接仅仅是网络上两个或者多个节点之间的关系。

要想能够接收组内信息，设备必须加入组播通讯小组，组内所有的成员都能够接收到数据。如果仅仅是向小组发送数据，那么你无需成为小组成员。在生产厂商/用户模型中，组播通讯的主要问题就是随着小组成员数量的增加，通讯信息呈指数地增长。此时，就需要使用治理型的交换机了。

治理型交换性能够翻开互联网组治理协议(IGMP)窥探功效。它是这样事情的，当IGMP窥探功效翻开后，它会发出广播通讯以判断任何组播小组内的成员。使用这些信息，加上已经建好的MAC地点表，治理型交换机就能够将组播通讯仅仅发送给组播小组内的成员。非治理型的交换机对组播数据和广播数据的处理方法一样，都是将数据发送给每一个节点。

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