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安防工程中光端機常見故障之一
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工業以太網通訊短距離不通排除方法


完全按照針腳定義自制的工業以太網通訊線,用萬用表測量兩頭導通沒問題,結果用到現場死活通訊不上,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場的以太網設備!已經入夜很久,客戶堅稱網線是沒問題的,難道就這么通宵耗下去?
當然不是,直接把一根短的(約1米)一端M12一端RJ45的網線插到現場設備網口上,用筆記本電腦網口來PING現場設備,我們就立即掃描到該現場以太網設備。因此,我們還是好好來看看這條網線是怎么回事,既然針腳定義與實際接線都沒問題,那么這個問題應該集中在網線電纜上!這是一條什么網線呢?工業級的,8芯,約100米。
肯定是網線太長的原因,但是生產線布局都定死了,縮短接線距離是不現實的,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準PROFINET網線,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。現場客戶自制的一端M12一端RJ45網線,RJ45水晶頭里的8個針腳都接著線,但這又有什么關系呢?
不管怎樣,我們先把RJ45水晶頭里第4、5、7、8號針腳上的網線線纜全部剝離再試試,結果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,并使整個PROFINET網絡通訊成功運行起來。
現在我們知道了,長距離8芯網線里,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?當然,我們可以用籠統的線路損耗的原理來解釋這個現象,但是我總感覺缺少什么。
如果一條8根芯都帶電的網線,長達100米,那么在布線期間,網線內部的這8根芯很可能發生輕微內部互相纏繞。
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,導致端口功率跟不上消耗,導致網絡鏈路建立失敗。所以,砍掉4、5、7、8號芯就是砍掉了工業以太網通訊網線線纜中的內部寄生電感。

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