现场总线技术课程总结揭秘工业以太网交换机的核心术语

在工业以太网交换机的应用中,了解专业术语至关重要。现场总线技术课程总结揭示了工业以太网与普通商用以太网产品之间的关键差异。

一、拓扑结构

在工业环境中,以星型或分散星型拓扑结构为主,这与EIA-485或CAN总线型拓扑不同。这种设计确保了网络的灵活性和扩展性,同时能够适应复杂的工业场景。

二、接线

为了满足高性能需求,工业以太网通常采用屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)、多模或单模光纤。在100Mbps速率下,五类或超五类双绞线是推荐选择。对于光纤链接,常见波长包括62.5/125μm和50/125μm。

三、接头和连接

RJ-45接头是最常见的一种,它用于数据传输中的发送和接收信号。在MDI定义中,每个信号都有其对应标识,如RD+、RD-、TD+和TD-. DTE设备(如工作站)与DCE设备(如交换机)通过通信链路相连,而集线器端口支持MDI-X功能,使得DTE和DCE可以直接连接,无需交叉电缆。

四、速度和距离

10Mbps及100Mbps是两种最常用的速率。在10Mbps网络中,共享类型以太网使用CSMA/CD协议进行媒体访问控制。这意味着所有站点必须位于同一个碰撞域内,并遵循5-4-3规则,以保证网络延伸能力。此外,全双工链路对于快速扩展至关重要,但全双工链接限制在两个设备之间,不超过100米长度。

五、中继器与交换机

中继器是一种物理层设备,它们负责信号再定时并隔离问题端口,以维持网络稳定。而交换机则是一种更高级别的设备,它能够终止碰撞域并管理端口地址表,从而提高网络效率。但需要注意的是,虽然交换机提供了更多优势,但它们也带来更复杂的操作以及可能产生额外延迟的问题。

六、半双工与全双工

半双工意味着数据传输同时进行发送和接受,而全双工允许独立的发送通道,与接受通道分开。全双工是在快速以太网(100Mbps)中的关键特性,但它只能用于两块互联设备之间,并且不适用于中继器端口,因为这些端口参与到碰撞域之内。如果涉及多于两块设备,则需要考虑使用交换机实现全 双 工模式。

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