什么是單對以太網？單對以太網是否取代工業(yè)以太網

隨著越來越多的制造商加入SPE聯盟，對其功能和用途的疑問也隨之增加。以下是有關單對以太網的重要信息。

單對以太網

什么是單對以太網（SPE）？為什么我們真正需要它？以太網在工業(yè)上已經采用了很長時間。這些問題是人們首次遇到單對以太網主題時經常會提出的問題。

歷史

第一條數據電纜是聚氯乙烯絕緣的單芯電纜，是成對絞合的，以防止可能的故障。

后來確定，低絕緣層（例如聚乙烯）具有改善的電性能，能夠實現更長的使用壽命，并可以減少電纜組裝過程中鐵氧體（有助于無故障數據傳輸的磁體）的使用。這是模擬技術中的慣例，并且為了控制系統(tǒng)的每個功能和每個設備，需要使用單獨的一對。

隨著數字技術的出現，這種情況發(fā)生了變化。阻抗，電纜衰減，近端串擾和其他特性被當做了電纜參數，而總線技術已進入自動化，系統(tǒng)和機械工程領域。突然，可以用一對電纜對網絡中的許多設備進行控制，例如PROFIBUS。這得益于數字技術并針對每個單獨的設備。但是，與當今的可能性相比，總線電纜的數據傳輸仍然非常慢，最高速率僅達到20 Mb/s。

以太網是用于網絡的統(tǒng)一數據網絡（LAN技術），最初專用于辦公室通信。直到2000年之后，工業(yè)設備，連接器和以太網電纜的發(fā)展，才使工業(yè)以太網誕生。

2015年，汽車行業(yè)開始更加依賴單對以太網。優(yōu)點是節(jié)省空間，高性能和輕便。因此，它是由自動巡航，自動駕駛或車輛中的攝像頭系統(tǒng)需要提高速率所需要的理想選擇。在汽車中，由于100BASE-T1的應用長度小于50英尺（15 m），因此通常使用非屏蔽電纜。

為了使單對以太網適合工業(yè)使用并幫助技術變革，Helukabel加入了SPE工業(yè)網絡聯盟

單對以太網會取代傳統(tǒng)的工業(yè)以太網嗎？

這個問題的簡短答案是“否”。經典的兩對和四對電纜在覆蓋范圍方面具有優(yōu)勢，無需中繼器即可達到328 ft（100 m）。另一個方面是，在出現故障時，四對電纜仍可保證剩余傳輸速率。使用單對以太網，可以將模擬傳感器系統(tǒng)數字化，并逐漸取代相對較慢的總線技術。此外，與傳統(tǒng)的工業(yè)以太網相比，單對以太網還具有其他優(yōu)勢，尤其是在小型系統(tǒng)中。這些特性包括更好的彎曲半徑，更小的電纜以及單對電纜的傳輸速率高達1 Gbit。此類空間優(yōu)勢尤其對小型相機或機器人（即與人類協同工作的協作機器人）具有決定性的作用。

一對數據傳輸實際上如何工作？

經典的以太網可與四對Cat配合使用，最高芯片頻率范圍為100 MHz。各個對可互換地發(fā)送/接收，最多可傳輸1 Gb/s。對于單對以太網，只有一對可用。為了能夠發(fā)送1 Gbit，使用了范圍高達600 MHz的芯片組。某些頻率會接收，而其他頻率會發(fā)送，這就是SPE的工作方式。

為什么對工業(yè)應用感興趣？

單對以太網可實現直至現場的一致數據傳輸。與之前相比，僅需要一對來傳輸信號（而不是前兩對或四對）。

這樣，單對以太網完全符合工業(yè)需求配置文件，并具有以下優(yōu)點（與傳統(tǒng)工業(yè)以太網相比）：

?更細的電纜

?降低組裝成本

?更少的空間需求，更輕的重量，必要時可以使用更小的鋪設系統(tǒng)

?在連續(xù)運動的情況下，彎曲半徑較小，拖鏈較小

?降低熱量負荷，減少煙霧產生

?更少的材料，例如銅或塑料=>保護資源

此外，盡管有工業(yè)以太網，但目前使用的數字總線技術和模擬傳感器技術卻處于最低水平。單對以太網為以前的傳感器技術的數字化奠定了基礎，因此以太網可以一直連接到終端傳感器。

應用領域

單對以太網涵蓋了不同行業(yè)的需求。這意味著根據應用場合使用電纜，例如用于固定安裝，靈活使用或用于高動態(tài)應用場合（例如在拖鏈或機器人中）。護套材料可以是PVC，FRNC或PUR，具體取決于客戶的需求和應用。也可以使用高溫材料，例如FEP。

單對以太網SPE市場應用。所有圖片均由Helukabel提供

工廠自動化-除了可以用經典傳感器電纜和工業(yè)以太網電纜擴展或替換SPE的選項外，CAN總線與SPE 1000Base-T1一起使用時，最高可達130英尺（40 m）的范圍也將有未來的可能性。除了減輕重量外，這還將大大提高數據速度。

流程自動化—借助10BASE-T1L，SPE還實現了流程自動化的飛躍，數十年來，數據速率傳輸一直為31.25 kBit。例如，SPE10BASE-T1L 10 Mbit允許從安全攝像機傳輸視頻，最大傳輸速率為10Mbit。 3,280英尺（1,000 m）傳輸距離，（PROFIBUS PA無法實現）。

數據線供電（PoDL）

多虧了PoDL，單對以太網也使電源可以與數據傳輸并行進行。這兩個分類圖表提供了最大50 W功率傳輸的終端設備的概述。

混合電纜滿足更大的功率要求

如果PoDL類別最大功率不超過50 W，則不能滿足設備的功率要求，那么SPE混合電纜和M8連接器將為您提供更大功率的理想解決方案。在這種情況下，電纜包含一對具有AWG 22-24的以太網對和兩個AWG 18電源線，它們可在130 ft（40 m）的距離上以60 V提供高達400 W的功率。必須屏蔽數據線，也可能需要整體屏蔽。

連接器分配：

編輯：hfy