工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境比普通環(huán)境都要惡劣，至少在震動(dòng)，濕氣，溫度上都要比普通環(huán)境惡劣，工業(yè)以太網(wǎng)需要更多專業(yè)的知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。如果你正在安裝或者使用一種工業(yè)以太網(wǎng)(工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī))，那么關(guān)于布線、信號(hào)質(zhì)量、接地回路、交換機(jī)和通訊這五點(diǎn)內(nèi)容必須要了解否則容易出現(xiàn)故障，更使維護(hù)成本上升。
布線問(wèn)題
和所有網(wǎng)絡(luò)一樣，電纜的優(yōu)劣直接影響工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)劣。而且除了高電磁干擾(EMI)，工業(yè)環(huán)境中還經(jīng)常有某種等級(jí)的溫度、粉塵、濕度以及其他在家庭和辦公環(huán)境中不常見(jiàn)的影響因素。
所以，如何選擇電纜?在辦公室內(nèi)，商業(yè)等級(jí)的電纜，例如5類電纜，比較適合于10MB的網(wǎng)絡(luò)，而5e類電纜適合于100MB網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)ANSI/TIA-1005標(biāo)準(zhǔn)所述，6類電纜或者更好的電纜可以用于工業(yè)環(huán)境中的主機(jī)或者設(shè)備連接。
6類電纜能夠在100米的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)1GB網(wǎng)絡(luò)，55米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)10GB網(wǎng)絡(luò)。6e類電纜可以在100米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)10GB網(wǎng)絡(luò)。
相比于5類電纜和5e類電纜，6類電纜不易受串?dāng)_和外部EMI噪聲影響。工業(yè)以太網(wǎng)電纜的設(shè)計(jì)能夠抵御更加嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境對(duì)電纜的物理侵蝕。在安裝6類電纜時(shí)，確保RJ45接口和插座也能夠達(dá)到6類等級(jí)。最好的使用方法是，短距離布線時(shí)，使用預(yù)先做好的接插電纜，并在工廠內(nèi)安裝連接器。長(zhǎng)距離布線時(shí)使用插座。
電纜、屏蔽、接地回路
一些應(yīng)用場(chǎng)合需要做屏蔽，但是如果屏蔽電纜安裝不當(dāng)，那么會(huì)適得其反。
當(dāng)超出保護(hù)套管時(shí)，屏蔽以太網(wǎng)電纜在EMI環(huán)境中的性能更好。良好的接地是使用屏蔽電纜的關(guān)鍵。一個(gè)接地參考點(diǎn)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。多個(gè)接地連接會(huì)形成接地回路，不同接地連接處電勢(shì)的不同會(huì)在電纜中引入噪聲。
接地回路會(huì)給你的網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大的破壞，為了解決這個(gè)問(wèn)題，只在電纜的一端使用接地RJ45接口，另一端使用絕緣的RJ45接口以消除接地回路的可能性。
如果以太網(wǎng)電纜與電源電纜交叉布線，那么交叉角度頗有講究。將并列的以太網(wǎng)電纜和電源電纜相隔至少8到12英寸，如果電壓較高或者并列距離較長(zhǎng)，那么這個(gè)間隔距離應(yīng)該更大。如果以太網(wǎng)電纜在金屬溝槽或者套管內(nèi)走線，那么相鄰的溝槽或者套管必須連接在一起以實(shí)現(xiàn)電氣連續(xù)性。
大體來(lái)講，以太網(wǎng)電纜盡量遠(yuǎn)離能夠產(chǎn)生EMI的設(shè)備，例如電機(jī)、電機(jī)控制設(shè)備、照明設(shè)備、帶電導(dǎo)體等。在面板上，以太網(wǎng)電纜與連接器間隔至少2英寸。當(dāng)電纜遠(yuǎn)離EMI干擾源時(shí)，遵循推薦的電纜彎曲半徑。
交換機(jī)VS集線器
簡(jiǎn)單地說(shuō)，工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)境中不要使用集線器。集線器只不過(guò)是一個(gè)多端口的中繼器。如果集線器被排除在外的話，剩下的選擇就只有管理型交換機(jī)和非管理型交換機(jī)了。管理型的交換機(jī)更好，當(dāng)然它的價(jià)格也比非管理型的交換機(jī)要貴。
網(wǎng)絡(luò)上的每一臺(tái)設(shè)備都有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的標(biāo)識(shí)符，就是我們所說(shuō)的MAC地址，這是交換機(jī)比集線器具有更優(yōu)秀的識(shí)別能力的關(guān)鍵。
當(dāng)交換機(jī)剛剛上電的時(shí)候，它最初的表現(xiàn)和集線器沒(méi)有區(qū)別，將所有的通訊內(nèi)容都廣播出去，但隨著網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備將信息在交換機(jī)的不同端口上傳輸，交換機(jī)開(kāi)始監(jiān)控通訊內(nèi)容，識(shí)別出哪一個(gè)MAC地址與哪一個(gè)端口相關(guān)，然后在MAC地址表中做出標(biāo)識(shí)。一旦交換機(jī)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的MAC地址與某個(gè)特定的端口相連接，它就會(huì)監(jiān)控指向那個(gè)MAC地址的信息，然后將這些信息僅僅發(fā)送給那個(gè)特定的地址。
工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)有三種通訊類型。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單播通訊、一對(duì)多的組播通訊和一點(diǎn)到所有節(jié)點(diǎn)的廣播通訊。
當(dāng)交換機(jī)的MAC地址表建立完成之后，管理型交換機(jī)和非管理型交換機(jī)對(duì)單播通訊和廣播通訊的處理方式?jīng)]有什么不同。一般來(lái)說(shuō)，在100MB的帶寬下，將廣播頻度控制在每秒鐘100個(gè)廣播。對(duì)于任何網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，都會(huì)或多或少地存在廣播通訊。一個(gè)例子就是打印服務(wù)器會(huì)周期性地在網(wǎng)絡(luò)上給出廣播通知。
