工業(yè)以太網(wǎng)通訊疑難雜癥之三

完全按照針腳定義自制的工業(yè)以太網(wǎng)通訊線(xiàn)，用萬(wàn)用表測(cè)量?jī)深^導(dǎo)通沒(méi)問(wèn)題，結(jié)果用到現(xiàn)場(chǎng)死活通訊不上，TP燈慢速閃爍，這是為什么呢？是交換機(jī)端口功率不夠么？很顯然不是，這次連直接用PC上的端口都掃描不到現(xiàn)場(chǎng)的以太網(wǎng)設(shè)備！已經(jīng)入夜很久，客戶(hù)堅(jiān)稱(chēng)網(wǎng)線(xiàn)是沒(méi)問(wèn)題的，難道就這么通宵耗下去？
當(dāng)然不是，直接把一根短的（約1米）一端M12一端RJ45的網(wǎng)線(xiàn)插到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備網(wǎng)口上，用筆記本電腦網(wǎng)口來(lái)PING現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，我們就立即掃描到該現(xiàn)場(chǎng)以太網(wǎng)設(shè)備。因此，我們還是好好來(lái)看看這條網(wǎng)線(xiàn)是怎么回事，既然針腳定義與實(shí)際接線(xiàn)都沒(méi)問(wèn)題，那么這個(gè)問(wèn)題應(yīng)該集中在網(wǎng)線(xiàn)電纜上！這是一條什么網(wǎng)線(xiàn)呢？工業(yè)級(jí)的，8芯，約100米。
肯定是網(wǎng)線(xiàn)太長(zhǎng)的原因，但是生產(chǎn)線(xiàn)布局都定死了，縮短接線(xiàn)距離是不現(xiàn)實(shí)的，怎么辦？8芯？嗯嗯，問(wèn)題就在這里了！我們知道西門(mén)子提供的標(biāo)準(zhǔn)PROFINET網(wǎng)線(xiàn)，在RJ45水晶頭里是只用4個(gè)針腳的，而第4、5、7、8號(hào)針腳干脆就不接線(xiàn)。現(xiàn)場(chǎng)客戶(hù)自制的一端M12一端RJ45網(wǎng)線(xiàn)，RJ45水晶頭里的8個(gè)針腳都接著線(xiàn)，但這又有什么關(guān)系呢？
不管怎樣，我們先把RJ45水晶頭里第4、5、7、8號(hào)針腳上的網(wǎng)線(xiàn)線(xiàn)纜全部剝離再試試，結(jié)果TP燈馬上就激活了，有戲！接下來(lái)對(duì)每個(gè)RJ45水晶頭4、5、7、8號(hào)腳做這樣的處理，之后很快就完成了PROFINET通訊組態(tài)，并使整個(gè)PROFINET網(wǎng)絡(luò)通訊成功運(yùn)行起來(lái)。
現(xiàn)在我們知道了，長(zhǎng)距離8芯網(wǎng)線(xiàn)里，帶電的4、5、7、8號(hào)線(xiàn)纜對(duì)于1、3、2、6號(hào)線(xiàn)纜的確是有干擾的，這到底是為什么呢？當(dāng)然，我們可以用籠統(tǒng)的線(xiàn)路損耗的原理來(lái)解釋這個(gè)現(xiàn)象，但是我總感覺(jué)缺少什么。
如果一條8根芯都帶電的網(wǎng)線(xiàn)，長(zhǎng)達(dá)100米，那么在布線(xiàn)期間，網(wǎng)線(xiàn)內(nèi)部的這8根芯很可能發(fā)生輕微內(nèi)部互相纏繞。
線(xiàn)圈，就是線(xiàn)纜纏繞的極端情況，線(xiàn)圈形成了電感，輕微的纏繞，就是輕微的電感，我們可以稱(chēng)之為通訊電纜中的內(nèi)部寄生電感，電感是一種儲(chǔ)能元件，雖然儲(chǔ)存的是無(wú)功功率，但是根據(jù)功率三角形，它增加了視在功率的消耗，其實(shí)就是吸收了交換機(jī)端口的功率與能量，導(dǎo)致端口功率跟不上消耗，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)鏈路建立失敗。所以，砍掉4、5、7、8號(hào)芯就是砍掉了工業(yè)以太網(wǎng)通訊網(wǎng)線(xiàn)線(xiàn)纜中的內(nèi)部寄生電感。
M12 連接器 RJ45 水晶頭
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