在车载系统,工控交换机以太网M12 RJ45网线应用
时间：2014-10-29 阅读：2512
工业以太网的发展与前景
摘要：随着以太网技术的成熟，交换技术的应用，高速以太网的发展等在工业自动化领域上正迅速增长，几乎所有的现场总线系统zui终可以都连接到以太网。
1.分散型控制系统DCS及其发展
现代意义的工业控制网络体系是出现在上世纪七十年代，即zui初的分散型控制系统DCS(也称集散控制系统)，它有着明显的缺点：首先，结构是多级主从关系，现场设备之间相互通信必须经过主机，使得主机负荷重、效率低，且主机一旦发生故障，整个系统就会崩溃；其次，它还使用大量的模拟信号，很多现场仪表仍然使用传统的4—20mA电流模拟信号，传输可靠性差，不易于数字化处理；第三，各系统设计厂家的DCS制定独立的标准，通讯协议不开放，极大的制约了系统的集成与应用，不利于现代跨国公司的进一步发展。
为了克服DCS系统的技术瓶颈，进一步满足工业现场的需要，现场总线技术应运而生。经过四十年的发展，出现了过多的现场总线标准种类，且各有自己的优势和适用范围，用户如何取舍是比较棘手的问题；其次，控制系统中如果有多种现场总线同时存在，由于总线通信协议的多样性。这样会使控制任务无限复杂化，另外在本质安全、系统可靠性、数据传输速度等方面存在一些技术瓶颈或不符合现代企业对信息的要求。为了解决这些问题而出现了以TCP／IP协议为基础的工业以太网(M12 RJ45网线)技术。下面对工业以太网(M12 RJ45网线)技术进行详细介绍。
中国专业制造商-上海科迎法电气科技有限公司（www.kyfbest.com）
M12连接器产品规格的多种多样早已成为工业生产用量zui大的一种香饽饽产品，对于以太网网络，传感器执行器M12连接器系列的防护等级IP67/IP68，特别是M12 RJ45网线公母头早已对工业以太网有强大的吸引力甚至往往更适合。M12与D编码4PIN插头已经被定义为一个工业以太网标准（IEC61076-2-101）。M12连接器技术是建立在传感器，执行机构和现场总线布线，并提供了一些优势，在工业环境中。
上海科迎法生产的M12 RJ45网线，它不仅提供了在一个舱壁式M12连接器和屏蔽RJ45插座上，以解决具体的工业以太网应用的另一端。此连接器是“D编码”（IEC61076-2-101），并支持双方10BASE - T和100Base -TX以太网机器和设备，其接插处防水等级能达到IP67/IP68。设备互连适合其*和时尚的设计，可以安装配电板，易于安装/卸载，并可以连接到非防水传统预端接RJ45插头。
一般技术参数
| 位数 | 4 |
| 信号类型 | Ethernet CAT5 |
| Ethernet CAT5e | |
| 电涌电压类别 | I |
| 污染等级 | 3 |
使用环境
| 防护等级 | IP20 (RJ45连接器) |
| IP67 (M12插头式连接器) |
M12部特征
| 插头设计 | 插头 直头M12/IP67 |
| 位数（针式连接器） | 4 |
| 防呆插错编码 | D |
| 材料 | CuZn触点 |
| NIAU（触点表面） | |
| 屏蔽 | 有 |
| 插拔次数 | ≥500 |
| 温度（运行温度） | -20℃~85℃ |
RJ45特征
| 插头设计 | 插头 直头RJ45/IP20 |
| 位数（针式连接器） | 8 |
| 防呆插错编码 | 无 |
| 材料 | CuZn触点 |
| NIAU（触点表面） | |
| 屏蔽 | 有 |
| 插拔次数 | ≥500 |
| 温度（运行温度） | -20℃~85℃ |
电缆
| 电缆类型 | 以太网 |
| 信号类型 | Ethernet CAT5 (IEC 11801：2002) |
| Ethernet CAT5e (TIA 568B:2001) | |
| 电缆结构 | 2x2xAWG26/7 |
| 导线横截面 | 2x 2x 0.14 mm² |
| 信号线导线结构 | 7x 0.16 mm |
| 线芯直径（包含绝缘层） | 0.98 mm |
| 电线颜色 | 白色/橙色-橙色，白色/绿色-绿色 |
| 双绞线 | 2根线为一对 |
| 屏蔽 | 铝箔涂层，镀锡铜屏蔽网 |
| 环境温度（运行） | -20 °C~80 °C (电缆，固定式安装) |
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3. 以太网与工业以太网(M12 RJ45网线)特点
以太网:
（1）具有相当高的数据传输速率（目前已达到100Mbps），能提供足够的带宽；
（2）由于具有相同的通信协议，Ethernet和TCP/IP很容易集成到IT（信息技术）世界；
（3）能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架；
（4）在整个网络中，运用了交互式和开放的数据存取技术；
（5）沿用多年，已为众多的技术人员所熟悉，市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具，成为事实上的统一标准；
（6）允许使用不同的物理介质和构成不同的拓扑结构。
工业以太网(M12 RJ45网线):
（1）基于TCP/IP的以太网采用主流标准，协议开放、完善不同厂商设备，容易互连具有互操作性；
（2）可实现远程访问，远程诊断；
（3）不同的传输介质可以灵活组合，如同轴电缆、双绞线、光纤等；
（4）网络速度快，可达千兆甚至更快；
（5）支持冗余连接配置，数据可达性强，数据有多条通路抵达目的地；
（6）系统容易几乎无限制，不会因系统增大而出现不可预料的故障，有成熟可靠的系统安全体系；
（7）可降低投资成本。
4. 工业以太网(M12 RJ45网线)的前景
随着以太网技术的成熟，交换技术的应用，高速以太网的发展等在工业自动化领域上正迅速增长，几乎所有的现场总线系统zui终可以都连接到以太网。随着集成电路的发展，的微处理器作为I/O处理器和控制器核心的条件逐渐成熟，而在控制器上运行的实时嵌入式操作系统使控制器易于实现TCP/IP协议，以太网络更易于接近现场。工业以太网(M12 RJ45网线)已经成为控制系统网络发展的主要方向，具有很大的发展潜力。过程控制工业和自动化工业,从嵌入式系统到现场总线控制系统,都认识到了以太网和TCP/IP 的重要性,以太网和TCP/ IP 作为世界上应用的网络协议,它将成为过程级和控制级的主要传输技术。带TCP/ IP 协议的
标准的以太网接口现在已经在智能设备和I/ O 模块中使用。它能够与工厂信息管理系统进行直接地、无缝地连接,而无需任何设备。
因此可以说,工业以太网(M12 RJ45网线)在工业通讯网络中的使用将构建从底层的现场设备到先进与优化控制层、企业管理决策层的综合自动化网络平台,从而可以消除企业内部的各种自动化孤岛。以太网作为21 世纪未来工业网络的,它将在控制和现场设备级成为标准的高速工业网络，有着广阔的应用和发展前景。工业以太网(M12 RJ45网线)技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋。
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