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工业以太网线缆测试方案

时间: 2019-12-30
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1.   工业以太网

所谓工业以太网通俗地讲就是应用于工业的以太网。技术上,它与IEEE802.3兼容,但设计和包装兼顾工业和商业应用的要求。工业现场首先考虑的是高温、潮湿、震动;第二看是否能方便地安装在工业现场控制柜内;第三是电源要求;第四是通信电缆性能要求。

2.   常见术语

2.1    CANController Area Network)总线

CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称,是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的,并最终成为国际标准(ISO 11898),是国际上应用最广泛的现场总线之一。 在北美和西欧,CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线,并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。CAN 的高性能和可靠性已被认同,并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。

2.2    ProfiNet

针对工业应用需求,德国西门子于2001年发布了该协议,它是将原有的Profibus与互联网技术结合,形成了ProfiNet的网络方案。最终PROFINET由PROFIBUS国际组织(PROFIBUS International,PI)推出,是基于工业以太网技术的自动化总线标准。

3.    接头类型

工业以太网接口主要采用RJ45FCM12DB9RS485CAN等,如下图:

工业以太网线缆测试方案 工业以太网线缆测试方案

工业以太网线缆测试方案

工业以太网线缆测试方案

工业以太网线缆测试方案工业以太网线缆测试方案

                                                                 CANCAN类型很多,图片仅是部分接口示例)

4.   传输电缆

工业以太网使用的电缆有屏蔽双绞线(STP)、非屏蔽双绞线(UTP)、多模或单模光缆、M12线缆、RS-485线缆、CAN线缆、DB9线缆等。对于这些传输线缆,两端的接口类型并非完全相同,有时一端是M12,另外一端是DB9;有时一端是RJ45,另外一端是M12;传输电缆根据实际情况会有所不同。

5.   测试指标

工业以太网线缆的主要测试指标是接线图、长度、插入损耗、电阻、阻抗、回波损耗、近端串扰等。

光纤的测试指标包括:长度和损耗。

6.   解决方案

福禄克DSX测试仪内置了WTBMVBProfitNetM12跳线、超5类通道、100BASE-TX等标准,完全支持以上测试指标的测试,推荐用户采用DSX-5000外加M12适配器的方案。

而对于光纤的测试,涉及到一级和二级测试。

l  Tier 1(一级)

测试长度与衰减(OLTS)。

使用光损耗测试仪或VFL验证极性,即验证光纤收发连接正确。

l  Tier 2 (二级)

Tier 1的基础上,增加OTDR曲线,旨在证明光缆的安装没有造成性能下降的问题(例如弯曲,连接头,熔接等

 对于Tier1的测试,主要是损耗的测量,是通过测量功率差来实现的,其原理如下:

  

工业以太网线缆测试方案

推荐福禄克的CertiFiber Pro仪表。

 

而对于Tier2的测试,是利用光时域反射(OTDR)技术,通过单端测试实现的,其原理如下:



工业以太网线缆测试方案

测试完后,会形成一个OTDR曲线图,每个连接、熔结点或有比较大损耗的地方都会在曲线中有所反映。如上图,每个连接器因为有反射,在图中表现为一个突起。OTDR是光纤故障诊断的利器。

 

推荐福禄克OptiFiber Pro仪表。

7. 注意事项

7.1 接口问题

DSX目前提供RJ45M12两种接口类型,如用户线缆接口类型不是RJ45M12,可以通过转接线来实现。例如用户的线缆接口是DB9,那么可以使用一端是RJ45,另外一端是DB9的转接线配合通道适配器来完成测试,或者使用一端是M12,另外一端是DB9的转接线配合M12适配器来完成测试。


7.2 转接线问题

目前,福禄克提供RJ45M12的原装转接线。其他类型的转接线需要根据具体情况定制。


7.3 转接线线序问题

工业以太网线缆的线序大概有78种之多,在订货时需要了解清楚,以便交货时定制好转接线。


8. 小结

工业以太网线缆的测试,本质上和一般的工业以太网没有什么特别。需要解决的是接口的转换。通过制定高质量的转接线(工装线),一方面解决接口转换的问题,同时了解线序的问题。福禄克在线缆测试领域的权威性和领先性,可以工业以太网的线缆测试方面,助您一臂之力。


附录:仪表介绍

DSX5000双绞线验收测试仪表

工业以太网线缆测试方案

lVersiv™ 的模块化设计支持铜缆认证、光纤损耗、OTDR 测试以及 Wi-Fi 分析                

lCat 6A、FA 测试速度无可比拟,且符合所有现行标准

lProjeX™ 系统可管理作业要求以及从项目设定到系统验收的整个流程,进而确保正确完成所有测试任务                

lTaptive™ 用户界面可简化了设定过程并消除了其间可能出现的错误。

l分析测试结果并使用 LinkWare™ 管理软件创建专业的测试报告                            

l以图形方式显示故障源,包括串扰、回波损耗和屏蔽层的故障,以便更快进行故障排除

lIEC V 级ETL 认证 — 最严苛的精度要求

l获得了世界范围内布线供应商的认可

l内置外部串扰(AxTalk)测试功能


DSX CertiFiber光纤一级验收仪表

工业以太网线缆测试方案

lVersiv 的模块化设计支持铜缆认证、光纤损耗认证、OTDR 测试以及光纤端面质量检查

lTaptive 用户界面可提供简单、动画式指导以消除不正确的参考设定和“负损耗”错误。

l认证速度最快 在两个波长上对两个光纤进行认证仅需三秒。

l符合 ANSI/TIA ISO/IEC 的环通量要求,无需其它测试跳线

l配合 OptiFiber® Pro 使用时,可合并光纤1级(基本)/ 2 级(扩展)测试和报告

lProjX 管理系统确保所有的作业正确、高效地完成

l便捷的 quad 模块可支持多模和单模损耗测试

l扩展单模测试距离范围达 130km

l内置可视化故障定位仪

l分析测试结果并使用 LinkWare 管理软件创建专业的测试报告


DSX OTDR光纤二级验收仪表

工业以太网线缆测试方案

lDSX OTDR 是为企业光纤测试从头打造的 OTDR 产品系列。它不但可以节约成本,同时可以提高生产率以及改进网络可靠性。

l首创智能手机界面的 OTDR

l业界最短事件和衰减死区

l以最快速的设定和追踪时间加速光纤验证

l通过项目和用户的自定义配置提高资源利用率

l通过“DataCenter OTDR™”模式和 EventMap 视图简化使用方式

l自定义项目文件夹






                 



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