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为什么Profinet的网线只有四芯?

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为什么Profinet的网线只有四芯?

发布日期:2019-04-24 作者: 点击:

  工业以太网已经广泛的应用到了现场的控制系统中,作为主流工业以太网的代表,Profinet的身影在当今的控制系统中也随处可见。

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  连接Profinet网络的时候,你会发现Profinet网线里只有四根线,颜色分别是:白,黄,蓝,橙,如下图:

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  西门子同时还有一种网线是八芯双绞线的,如下图:

图片5.png

  那么问题来了:为什么Profinet的网线只有四芯?它和八芯的网线有什么区别呢?为了回答这个问题,我们要从以太网的定义及分类标准谈起。

  国际电气和电子工程师协会(IEEE)根据传输介质和波特率的不同,把以太网分成了很多类别,并且使用如下的通用格式来进行命名:信号速率(Mbit/s)带宽(基带或宽带)-长度(m)或电缆类型;比如,最早最经典的以太网标准为:10BASE-5,它表示传输速率为10 Mbit/s,属于基带网络(BASE),传输的最大距离为500米。1990年发布的10BASE-T标准是以太网发展史上的一个里程碑,它首次在双绞线上实现了10 Mbit/s的数据传输。

  目前十兆(10M)以太网已经基本被淘汰了,较多的是百兆(100M)和千兆(1000M)以太网。当前的Profinet网络基础是百兆以太网的如下两种类型:100BASE-TX和100BASE-FX。

  100BASE-TX:其中100表示百兆以太网,BASE表示基带网络,T表示双绞线。它的物理层传输介质为双绞线,但仅使用其中的两对(四根线),典型的网络拓扑结构为星型;100BASE-TX是主流的百兆以太网技术,它对电缆及接头的要求严格,必须是5类(CAT5)或5类以上的。

  传输介质为双绞线的Profinet网络是基于100BASE-TX以太网的,在保证网线级别的情况下,它可以使用四根线进行传输。这就是为什么现场看到的Profinet网线都是四芯的。Profinet的网线有颜色(白,黄,蓝,橙)的区分,只需要把相应颜色的线插入到RJ45快插接头相应颜色的通道里即可(白,黄,蓝,橙分别对于RJ45的1,2,3,6):

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  100BASE-TX的最大网段长度为100米,当长度超过100米时,需要使用光纤进行传输,这时以太网的类型为100BASE-FX,其传输介质是双股62.5/125的多模光纤,一股光纤用于发送数据,一股光纤用于接收数据,支持全双工通信,最大网段长度为2000米,拥有和100BASE-TX相同的信号系统。

  还有一种百兆以太网标准100BASE-T4,它也使用双绞线作为传输介质(T表示双绞线,4表示4对),与100BASE-TX的不同之处在于它需要使用全部的8芯线(100BASE-TX只需要使用8芯中的4芯),但是它对网线的级别要求不高,3类(CAT3)以上的网线即可满足要求。

  随着以太网技术的发展,在百兆以太网的基础上,出现了千兆以太网(1000M bit/s),千兆以太网需要使用全部的8芯线进行传输。

  讲到这里,你对文章标题提出的问题已经有答案了吧?是的,Profinet之所以使用4芯的网线,是因为它的基础是100BASE-TX以太网,这种以太网标准只需要要4对双绞线中的2对(4芯)即可完成传输;西门子的8芯的以太网线通常是6类(CAT6)网线,它可以应用于传统的百兆以太网,也可以应用于千兆以太网,应用范围更广,当然价格也相对贵些


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