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，用萬用表測量兩頭導(dǎo)通沒問題，結(jié)果用到現(xiàn)場死活通訊不上，TP燈慢速閃爍，這是為什么呢？是交換機端口功率不夠么？很顯然不是，這次連直接用PC上的端口都掃描不到現(xiàn)場的以太網(wǎng)設(shè)備！已經(jīng)入夜很久，客戶堅稱網(wǎng)線是沒問題的，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)線插到現(xiàn)場設(shè)備網(wǎng)口上，用筆記本電腦網(wǎng)口來PING現(xiàn)場設(shè)備，我們就立即掃描到該現(xiàn)場以太網(wǎng)設(shè)備。因此，我們還是好好來看看這條網(wǎng)線是怎么回事，既然針腳定義與實際接線都沒問題，那么這個問題應(yīng)該集中在網(wǎng)線電纜上！這是一條什么網(wǎng)線呢？工業(yè)級的，8芯，約100米。
肯定是網(wǎng)線太長的原因，但是生產(chǎn)線布局都定死了，縮短接線距離是不現(xiàn)實的，怎么辦？8芯？嗯嗯，問題就在這里了！我們知道西門子提供的標(biāo)準(zhǔn)PROFINET網(wǎng)線，在RJ45水晶頭里是只用4個針腳的，而第4、5、7、8號針腳干脆就不接線?，F(xiàn)場客戶自制的一端M12一端RJ45網(wǎng)線，RJ45水晶頭里的8個針腳都接著線，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號針腳上的網(wǎng)線線纜全部剝離再試試，結(jié)果TP燈馬上就激活了，有戲！接下來對每個RJ45水晶頭4、5、7、8號腳做這樣的處理，之后很快就完成了PROFINET通訊組態(tài)，并使整個PROFINET網(wǎng)絡(luò)通訊成功運行起來。
現(xiàn)在我們知道了，長距離8芯網(wǎng)線里，帶電的4、5、7、8號線纜對于1、3、2、6號線纜的確是有干擾的，這到底是為什么呢？當(dāng)然，我們可以用籠統(tǒng)的線路損耗的原理來解釋這個現(xiàn)象，但是我總感覺缺少什么。
如果一條8根芯都帶電的網(wǎng)線，長達(dá)100米，那么在布線期間，網(wǎng)線內(nèi)部的這8根芯很可能發(fā)生輕微內(nèi)部互相纏繞。
線圈，就是線纜纏繞的極端情況，線圈形成了電感，輕微的纏繞，就是輕微的電感，我們可以稱之為通訊電纜中的內(nèi)部寄生電感，電感是一種儲能元件，雖然儲存的是無功功率，但是根據(jù)功率三角形，它增加了視在功率的消耗，其實就是吸收了交換機端口的功率與能量，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號芯就是砍掉了工業(yè)以太網(wǎng)通訊網(wǎng)線線纜中的內(nèi)部寄生電感。
M12 連接器 RJ45 水晶頭
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