工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)幀(有時(shí)稱為數(shù)據(jù)包)丟失或損壞造成的延遲非常敏感，哪怕只有少量數(shù)據(jù)包丟失或損壞也會(huì)導(dǎo)致機(jī)器停機(jī)。上述問題通常是間歇性的，而且可能是由惡劣的工業(yè)環(huán)境造成的。
為了解決網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的停機(jī)問題，控制工程師和工業(yè)電工通常的做法是更換線纜或布置旁路線纜，但他們卻未必了解線纜是否確實(shí)存在問題，或者由于通過了通斷性測試而將質(zhì)量低劣的線纜誤認(rèn)為是良好線纜。最棘手的問題是那些間歇性出現(xiàn)的，并且不容易復(fù)現(xiàn)，因此您真的很難知道問題是否已經(jīng)解決。
標(biāo)準(zhǔn)化組織認(rèn)識(shí)到有必要通過創(chuàng)立ANSI/TIA-1105-A和ISO 11801:3標(biāo)準(zhǔn)來應(yīng)對(duì)可能導(dǎo)致間歇性網(wǎng)絡(luò)問題的惡劣環(huán)境。上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織都采用“MICE”標(biāo)準(zhǔn)，其中M為機(jī)械(沖擊、振動(dòng))、I為侵入(粉塵/液體)、C為氣候和化學(xué)(溫濕度/腐蝕性氣體)、E是電磁干擾(噪聲)。MICE標(biāo)準(zhǔn)適用于支持EtherNet/IP、ProfiNET、EtherCAT、Modbus-TCP以及其他工業(yè)協(xié)議的布線。
不良連接可能導(dǎo)致間歇性丟包
M、I和C級(jí)別為2和3的工業(yè)環(huán)境可能導(dǎo)致工業(yè)以太網(wǎng)線纜遭遇間歇性的通斷問題，這些問題是由于彎曲、振動(dòng)、濕氣腐蝕以及溫度變化造成的收縮或膨脹而引起的。導(dǎo)致機(jī)器停機(jī)的間歇性通斷性問題很難發(fā)現(xiàn)，因?yàn)檫@些連接在大多數(shù)情況下似乎都是牢固可靠的，通斷性測試儀則通常會(huì)將不良連接判定為合格，因?yàn)檫@種測試儀只能發(fā)現(xiàn)開路的連接。
如何確定工業(yè)以太網(wǎng)線纜是否具有不良連接
利用測量分辨率為0.005 ?或更好的線纜測試器，可以測量每根線的電阻，從而找到兩對(duì)或四對(duì)線纜中的不良連接。如果一根線的電阻明顯高于另外7根(或3根)線的電阻，則表示其連接不良，很可能會(huì)出現(xiàn)間歇性問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失，并最終完全失效。
DSX2-5000 CH和DSX2-8000 CH CableAnalyzer銅纜認(rèn)證分析儀的直流電阻不平衡功能可以輕松找到并顯示不平衡的連接。
在上圖中我們可以看到，DSX2-5000 CH識(shí)別出電線4和電線5的電阻差大于5歐姆，這是連接不良導(dǎo)致的結(jié)果。
電磁干擾(EMI)可能導(dǎo)致間歇性丟包
工業(yè)場所內(nèi)具有變頻驅(qū)動(dòng)器(VFD)、大型電機(jī)、電磁接觸器、弧焊設(shè)備和其他會(huì)產(chǎn)生靜電、電磁和射頻噪聲的大功率設(shè)備。哪怕以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包中只有一位被EMI損壞，就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤幀，導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)包被設(shè)備拒絕。如果連續(xù)有多個(gè)數(shù)據(jù)包被損壞，則機(jī)器可能停機(jī)。
工業(yè)以太網(wǎng)線纜應(yīng)保持平衡，以便通過線纜內(nèi)部的所有EMI都不會(huì)干擾構(gòu)成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的低壓(通常為+/- 2.5伏)信號(hào)。有些線纜的不平衡度過高，會(huì)使其容易受到EMI影響。安裝不當(dāng)、工藝不佳或材料不良，或者環(huán)境因素(MICE)都可能導(dǎo)致不平衡。在某些情況下，客戶在E3區(qū)域(靠近VFD和其他強(qiáng)EMI干擾源)內(nèi)使用額定等級(jí)為E1(機(jī)房或辦公室環(huán)境)的線纜，屏蔽線纜降低了對(duì)EMI的敏感度，但是并非所有線纜都是屏蔽線纜，有時(shí)屏蔽層不能覆蓋整根線纜。
如何確定工業(yè)以太網(wǎng)線纜是否容易受EMI影響
DSX2-5000 CH和DSX2- 8000 CH CableAnalyzers銅纜認(rèn)證分析儀具有特殊的不平衡測量功能，可解決MICE中的“E”問題，可確定線纜對(duì)電磁場的敏感程度。上述測量被稱為橫向轉(zhuǎn)換損耗(TCTL)和等電平橫向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)移損耗(ELTCTL)，并且在MICE標(biāo)準(zhǔn)(TIA-1005-A和ISO 11801:3)中都有所涵蓋?？筛鶕?jù)線纜所在區(qū)域的“E”等級(jí)，在MICE標(biāo)準(zhǔn)中選擇與之相匹配的測試限值；E1用于機(jī)房或辦公室環(huán)境，E3用于靠近VFD或其他強(qiáng)EMI干擾源的區(qū)域，E2用于E1和E3區(qū)域之間的線纜走線。其中E值越高，對(duì)平衡的要求越嚴(yán)格，以屏蔽更多會(huì)破壞數(shù)據(jù)包的EMI。
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