什么是单对以太网？单对以太网是否取代工业以太网-电子发烧友网

随着越来越多的制造商加入SPE联盟，对其功能和用途的疑问也随之增加。以下是有关单对以太网的重要信息。

单对以太网

什么是单对以太网（SPE）？为什么我们真正需要它？以太网在工业上已经采用了很长时间。这些问题是人们首次遇到单对以太网主题时经常会提出的问题。

历史

第一条数据电缆是聚氯乙烯绝缘的单芯电缆，是成对绞合的，以防止可能的故障。

后来确定，低绝缘层（例如聚乙烯）具有改善的电性能，能够实现更长的使用寿命，并可以减少电缆组装过程中铁氧体（有助于无故障数据传输的磁体）的使用。这是模拟技术中的惯例，并且为了控制系统的每个功能和每个设备，需要使用单独的一对。

随着数字技术的出现，这种情况发生了变化。阻抗，电缆衰减，近端串扰和其他特性被当做了电缆参数，而总线技术已进入自动化，系统和机械工程领域。突然，可以用一对电缆对网络中的许多设备进行控制，例如PROFIBUS。这得益于数字技术并针对每个单独的设备。但是，与当今的可能性相比，总线电缆的数据传输仍然非常慢，最高速率仅达到20 Mb/s。

以太网是用于网络的统一数据网络（LAN技术），最初专用于办公室通信。直到2000年之后，工业设备，连接器和以太网电缆的发展，才使工业以太网诞生。

2015年，汽车行业开始更加依赖单对以太网。优点是节省空间，高性能和轻便。因此，它是由自动巡航，自动驾驶或车辆中的摄像头系统需要提高速率所需要的理想选择。在汽车中，由于100BASE-T1的应用长度小于50英尺（15 m），因此通常使用非屏蔽电缆。

为了使单对以太网适合工业使用并帮助技术变革，Helukabel加入了SPE工业网络联盟

单对以太网会取代传统的工业以太网吗？

这个问题的简短答案是“否”。经典的两对和四对电缆在覆盖范围方面具有优势，无需中继器即可达到328 ft（100 m）。另一个方面是，在出现故障时，四对电缆仍可保证剩余传输速率。使用单对以太网，可以将模拟传感器系统数字化，并逐渐取代相对较慢的总线技术。此外，与传统的工业以太网相比，单对以太网还具有其他优势，尤其是在小型系统中。这些特性包括更好的弯曲半径，更小的电缆以及单对电缆的传输速率高达1 Gbit。此类空间优势尤其对小型相机或机器人（即与人类协同工作的协作机器人）具有决定性的作用。

一对数据传输实际上如何工作？

经典的以太网可与四对Cat配合使用，最高芯片频率范围为100 MHz。各个对可互换地发送/接收，最多可传输1 Gb/s。对于单对以太网，只有一对可用。为了能够发送1 Gbit，使用了范围高达600 MHz的芯片组。某些频率会接收，而其他频率会发送，这就是SPE的工作方式。

为什么对工业应用感兴趣？

单对以太网可实现直至现场的一致数据传输。与之前相比，仅需要一对来传输信号（而不是前两对或四对）。

这样，单对以太网完全符合工业需求配置文件，并具有以下优点（与传统工业以太网相比）：

•更细的电缆

•降低组装成本

•更少的空间需求，更轻的重量，必要时可以使用更小的铺设系统

•在连续运动的情况下，弯曲半径较小，拖链较小

•降低热量负荷，减少烟雾产生

•更少的材料，例如铜或塑料=>保护资源

此外，尽管有工业以太网，但目前使用的数字总线技术和模拟传感器技术却处于最低水平。单对以太网为以前的传感器技术的数字化奠定了基础，因此以太网可以一直连接到终端传感器。

应用领域

单对以太网涵盖了不同行业的需求。这意味着根据应用场合使用电缆，例如用于固定安装，灵活使用或用于高动态应用场合（例如在拖链或机器人中）。护套材料可以是PVC，FRNC或PUR，具体取决于客户的需求和应用。也可以使用高温材料，例如FEP。

单对以太网SPE市场应用。所有图片均由Helukabel提供

工厂自动化-除了可以用经典传感器电缆和工业以太网电缆扩展或替换SPE的选项外，CAN总线与SPE 1000Base-T1一起使用时，最高可达130英尺（40 m）的范围也将有未来的可能性。除了减轻重量外，这还将大大提高数据速度。

流程自动化—借助10BASE-T1L，SPE还实现了流程自动化的飞跃，数十年来，数据速率传输一直为31.25 kBit。例如，SPE10BASE-T1L 10 Mbit允许从安全摄像机传输视频，最大传输速率为10Mbit。 3,280英尺（1,000 m）传输距离，（PROFIBUS PA无法实现）。

数据线供电（PoDL）

多亏了PoDL，单对以太网也使电源可以与数据传输并行进行。这两个分类图表提供了最大50 W功率传输的终端设备的概述。

混合电缆满足更大的功率要求

如果PoDL类别最大功率不超过50 W，则不能满足设备的功率要求，那么SPE混合电缆和M8连接器将为您提供更大功率的理想解决方案。在这种情况下，电缆包含一对具有AWG 22-24的以太网对和两个AWG 18电源线，它们可在130 ft（40 m）的距离上以60 V提供高达400 W的功率。必须屏蔽数据线，也可能需要整体屏蔽。

连接器分配：