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什么是单对以太网?单对以太网是否取代工业以太网

电子设计 来源:中电网 作者:中电网 2021-01-20 16:25 次阅读

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。

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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。

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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。

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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)。

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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):

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•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:

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编辑:hfy

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    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 标准 连接器系统 : 线到板 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 结构特性 与线缆类型兼容 : 分离式导线 电气特征 Operating Voltage (VAC): 250 介质耐压(最大值) (V): 750 绝缘电阻 (MΩ): 5000 端接电阻 (mΩ): 12 接触件特性 端子基材 : 铜-锡-磷青铜 端子接合区域电镀材料厚度 (µin): 15 ...
    发表于 08-17 05:00 50次 阅读

    T2040243201-000 T2040243201-000 矩形端子插针

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 Sealable : 否 产品类型 : 端子插入件 结构特性 Number of Positions : 24 接触件特性 端子类型 : 插座 端子插极配置 : 24+PE 端子额定电流(最大值) (A): 16 端接特性 线缆端接方法 : 簧片端子 尺寸 Wire Size (AWG): 14 – 20 Wire Size (mm²): .5 – 2.5 操作/应用 ...
    发表于 08-17 05:00 30次 阅读

    201143-5 201143-5 同轴端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 缆到缆 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 与射频电缆类型兼容 : RG 174, RG 188, RG 188A, RG 188DB Type, RG 316, RG 316DB 产品类型 : 接触件 连接器类型 : 同轴接触件 结构特性 PCB 安装方向 : 直式 电气特征 阻抗选项 : 不匹配 主体特性 车身角度 : 直式 外壳电镀材料 ...
    发表于 08-17 03:00 26次 阅读

    2332772-1 2332772-1 同轴端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 缆到缆 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 与射频电缆类型兼容 : 同轴 连接器种类 : 插头 连接器类型 : 同轴接触件 结构特性 Number of Positions : 1 电气特征 阻抗 (Ω): 50 阻抗选项 : 固定 主体特性 车身角度 : 直式 接触件特性 射频连接器中心端子材料 : 铍铜合金 ...
    发表于 08-17 03:00 36次 阅读

    ZPF000000000015265 DMC-M 12-20 PB 矩形端子插针

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插针 连接器系统 : 线到线 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 产品类型 : 模块 结构特性 Number of Positions : 12 主体特性 模块材料 : 复合 接触件特性 端子类型 : 插针 端子插极配置 : 12 端子额定电流(最大值) (A): 7.5 端接特性 ...
    发表于 08-17 02:00 36次 阅读

    ZPF000000000015298 DMC-M 20-22 BD 矩形端子插针

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插座 连接器系统 : 线到线 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 产品类型 : 模块 结构特性 Number of Positions : 20 主体特性 模块材料 : 复合 接触件特性 端子类型 : 插座 端子插极配置 : 20 端接特性 线缆端接方法 : 压接 ...
    发表于 08-17 02:00 48次 阅读

    ZPF000000000015310 DMC-M 20-22 SA 矩形端子插针

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插座 连接器系统 : 线到线 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 产品类型 : 模块 结构特性 Number of Positions : 20 主体特性 模块材料 : 复合 接触件特性 端子类型 : 插座 端子插极配置 : 20 端子额定电流(最大值) (A): 5 端接特性 ...
    发表于 08-17 01:00 40次 阅读

    ZPF000000000110281 732-8255-22 矩形端子插针

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插针 连接器系统 : 线到板 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 印刷电路板 产品类型 : 模块 结构特性 Number of Positions : 20 主体特性 模块材料 : 复合 接触件特性 端子类型 : 插针 端子插极配置 : 20 端子额定电流(最大值) (A): 5 机械附件 ...
    发表于 08-17 01:00 67次 阅读

    5-104506-4 5-104506-4 线对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 标准 连接器系统 : 线到板 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 电气特征 Operating Voltage (VAC): 300 介质耐压(最大值) (V): 750 绝缘电阻 (MΩ): 5000 端接电阻 (mΩ): 12 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子底板材料 : 镍 端子接合区域电镀材料厚度 (µin): ...
    发表于 08-17 00:00 34次 阅读

    5531216-2 5531216-2 板对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 缆到缆 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 PCB 端子端接区域电镀材料 : 锡 端子接合区域电镀材料厚度 : .762 µm [ 30 µin ] PCB 端子端接区域电镀材料厚度 : 1.27 µm [ 50 µin ] 端子类型 : 插座 端子接触部电镀材料 : 金 端子方向 : 直式 端子额定电流...
    发表于 08-16 23:00 36次 阅读

    925649-000 925649-000 矩形端子插针

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插针 连接器系统 : 线到线 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 外壳尺寸 : 50.8 [2] 产品类型 : 端子插入件 结构特性 Number of Positions : 20 键控 : A 主体特性 颜色 : 黑色 插针类型 : 环境 接口密封 : 带有 ...
    发表于 08-16 18:00 46次 阅读

    1318912-3 1318912-3 线对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 线到板 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 结构特性 与线缆类型兼容 : 分离式导线 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子长度 : 3 mm [ .118 in ] 导线端子端接区域电镀材料 : 预镀锡 导线端子端接区域电镀材料厚度 (µm): .8 接合方柱尺寸 : 1.14 mm [ .044 in ] 端子类型 : 插座 ...
    发表于 08-16 17:00 35次 阅读

    167300-8 167300-8 线对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 标准 连接器系统 : 线到板 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 结构特性 与线缆类型兼容 : 分离式导线 电气特征 Operating Voltage (VAC): 250 介质耐压(最大值) (V): 750 绝缘电阻 (MΩ): 5000 端接电阻 (mΩ): 12 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子接合区域电镀材料厚度 (µin): 30 ...
    发表于 08-16 14:00 47次 阅读

    102100-5 102100-5 板对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 高 连接器系统 : 板对板 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 电气特征 接触电阻 (mΩ): 12 绝缘电阻 (MΩ): 5000 介质耐压(最大值) (VAC): 1200 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 PCB 端子端接区域电镀材料 : 锡 端子接合区域电镀材料厚度 : .4064 µm [ 16 µin ] PCB 端子端接区域电镀材料厚度 : .4064 µm [ 16 µ...
    发表于 08-16 14:00 43次 阅读

    T2040243101-000 T2040243101-000 矩形端子插针

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 Sealable : 否 产品类型 : 端子插入件 结构特性 Number of Positions : 24 接触件特性 端子类型 : 插针 端子插极配置 : 24+PE 端子额定电流(最大值) (A): 16 端接特性 线缆端接方法 : 簧片端子 尺寸 Wire Size (AWG): 14 – 20 Wire Size (mm²): .5 – 2.5 操作/应用 ...
    发表于 08-16 13:00 31次 阅读

    104505-3 104505-3 线对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 标准 连接器系统 : 线到板 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 电气特征 Operating Voltage (VAC): 300 介质耐压(最大值) (V): 750 绝缘电阻 (MΩ): 5000 端接电阻 (mΩ): 12 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子底板材料 : 镍 端子接合区域电镀材料厚度 (µin): ...
    发表于 08-16 11:00 65次 阅读

    583259-3 583259-3 板对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 板对板 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子接合区域电镀材料厚度 : .381 µm [ 15 µin ] PCB 端子端接区域电镀材料厚度 (µm): 2.54 PCB 端子端接区域电镀材料厚度 (µin): 15, 100 端子类型 : 插座 端子接触部电镀材料 : 金 端子方向 : 直式 端子额定电流...
    发表于 08-16 10:00 50次 阅读