【技术之源】你真的了解网线吗？——影响工业以太网电缆性能的因素

摘要

通过自动化系统的以太网络，其高速传递数据的性能，往往受到诸如交换机和控制器等有源设备的影响。用户应该了解诸如导体大小、电缆选型和以太网供电 (PoE)等因素。

在自动化系统高速传输数据方面，以太网起着重要作用。网络的数字性能受有源设备 (如交换机和控制器) 的控制。但是, 无源设备 (如电缆和连接器) 最终可能会决定网络的性能。

部件的频率决定了其性能。例如，5类（Cat 5）电缆线的运行频率最高可达 100 MHz。该电缆为两对电缆，适用于100 Mbit的应用，如果使用四对电缆以及适当的连接器，就适用于1000 Mbit的应用。很容易将MHz 性能与Mbit混淆。 

表: 工业以太网电缆和频率要求

高等级 (类) 的电缆线，可以满足较低层级电缆的所有传输特性, 并在给定的应用中提供额外的性能裕度。

导体尺寸

对绞的以太网电缆与实心导体性能特性并不相同。非常重要的一点是要记住, 距离是一个重要的影响因素。以太网导体通常为26 AWG和24AWG。如果需要长距离高速率传输数据，尽量使用最大的规格。  

Profinet 标准引入了22AWG规格的电缆线, 它提供的传输性能要优于规格为26 AWG和24AWG 的电缆。长度为100米的完整电缆，可以是双绞线或实心电缆。  

在 Profinet标准框架内，定义了三种类型的电缆——固定式、灵活式以及特殊应用。当使用22AWG 规格的电缆时, 应仔细选择正确的 RJ45 连接器, 因为许多连接器不兼容这种扩大的电缆直径以及Profinet 电缆的较大外径。  

以太网供电(PoE) 

以太网电缆中的备用导体可用于为以太网设备提供电源。在计算以太网供电（PoE） 应用中的电压降时, 导线尺寸非常重要。考虑电缆的选型也很重要。  

电缆选型

工业环境要求的电缆比办公环境中使用的电缆，结构要坚固得多。诸如聚氨酯 (PUR) 之类的材料具有耐矿物油以及高耐磨性能。它们也是无卤素的。

实心导体的以太网电缆仅适用于静态应用。绞线导体（通常为7股）适用于灵活的应用。高密度绞线连接器（通常是19股）适用于连续移动应用。 

本文来自于《控制工程中文版》（CONTROL ENGINEERING China ）2018年7月刊《技术文章》栏目，原标题为：了解影响工业以太网电缆性能的因素

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