布線傳輸：工業(yè)以太網(wǎng)信號清晰度

　　以太網(wǎng)協(xié)議可以保證將數(shù)據(jù)安全地從信源傳輸?shù)叫艞！?ldquo;安全”意味著A方發(fā)送的數(shù)據(jù)和B方接受到的數(shù)據(jù)滿足：

　　在未受影響時均可清晰識別

　　在受影響后具有重發(fā)機制，能夠重新發(fā)送數(shù)據(jù)，并將未受影響的數(shù)據(jù)副本發(fā)送給B。

　　應(yīng)該明確的是，以太網(wǎng)協(xié)議的設(shè)計人員希望能夠盡可能地保護數(shù)據(jù)不受影響。以太網(wǎng)框架(OSI 7層模型的第2層)使用了32位CRC(循環(huán)冗余校驗)，雖然不可靠數(shù)據(jù)很難在這種機制下藏匿其蹤跡，但仍舊無法杜絕，所以不能忽視。因此，重擔(dān)就加之于安裝人員和用戶肩上，避免用低劣的安裝使設(shè)計人員的努力付之東流。如果工廠的噪聲會對走線中的數(shù)據(jù)造成影響，那么問題就會不期而至。

　　如果數(shù)據(jù)干擾并不頻繁，數(shù)據(jù)最終還是會完好地達到接收方B，但是不幸的是，由于重發(fā)機制的作用，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的延遲。

　　另外一種情況，如果不做更新，發(fā)送方A可能永遠無法成功地將數(shù)據(jù)發(fā)送給接收方B。當(dāng)這種情況發(fā)生時，到達B的數(shù)據(jù)會比正常情況下具有更多的“跳變”，這是數(shù)據(jù)延遲的另一種可能的后果。

　　第三種可能，也是最壞的一種情況，就是A可能根本無法將數(shù)據(jù)發(fā)送至B。

　　如果通訊系統(tǒng)設(shè)計精良，那么用戶就可以對接收到正確的數(shù)據(jù)具有足夠的信心。換句話說，“網(wǎng)絡(luò)信號清晰度”較好。

　　如果數(shù)據(jù)延遲或者數(shù)據(jù)根本無法發(fā)送的主要原因確實是由于低劣的安裝作業(yè)，那么就有必要了解優(yōu)秀的安裝作業(yè)是怎樣的。

　　良好的接地

　　設(shè)備必須良好的接地，很多硬件生產(chǎn)廠商花費了大量的時間和精力在產(chǎn)品中設(shè)計接地螺桿和接地端子。何不使用呢?不要為了省幾分錢就選擇24號電線作為接地連線。既然我們談?wù)摰氖蔷W(wǎng)絡(luò)，那么PLC距離數(shù)據(jù)源的位置就很可能較遠。如果是這種情況話，最好將整套設(shè)備等電位接地。如果不是這種情況，那么可以選用屏蔽網(wǎng)絡(luò)電纜，將設(shè)備的不同部分連接到等電位，但是這種電纜并不能取代鎧裝電纜或者編織電纜作為設(shè)備到地電位之間的低阻抗通路來使用。

　　讀寫頭與控制器之間的電纜需要進行連續(xù)屏蔽，這能夠保證RFID系統(tǒng)即使在充滿的噪聲的工業(yè)條件下也能夠可靠地傳輸數(shù)據(jù)。這種情況下使用的電纜具有連接螺母，可以與電纜屏蔽層相連。傳統(tǒng)屏蔽電纜的設(shè)計并非如此。圖片來源：Pepperl+Fuchs公司。

　　而且，設(shè)備的孤立部分之間必須用重型接地帶相連，并與牢固的節(jié)點連接相連。屏蔽電纜引入金屬接線盒之后，立即將屏蔽層剝離，并將屏蔽層與電纜引入位置的金屬外殼相連接。這種方法可以確保屏蔽層上的噪聲不會被帶入接線盒，而直接通過地電平導(dǎo)走。

　　合理的電纜布線

　　一臺設(shè)備通常都包含多種不同的耗電部件，其中一些耗電部件容易產(chǎn)生較高的電磁噪聲，例如電機和驅(qū)動。最常見的錯誤就是將電機的電纜與網(wǎng)絡(luò)電纜布置得很近。別那么做。原則是將電源線和控制線至少隔離4英寸到20英寸的距離，這種方法可以降低電磁噪聲對控制電纜的影響。

　　選擇合適的硬件

　　成功組網(wǎng)的第一步就是選擇設(shè)計精良的硬件，包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備和其他組件。仍舊以驅(qū)動器為例，相對于那些對信號波形具有較大影響的方案，采用了具有較少電磁輻射的驅(qū)動器的方案發(fā)生問題的可能性更低。

　　屏蔽電纜?別被誤導(dǎo)了

　　很多工程師肯于費工夫選擇屏蔽電纜組件，問題是大多數(shù)屏蔽電纜組件都不起作用!如果要是屏蔽電纜組件發(fā)揮作用，必須將屏蔽層以某種形式與設(shè)備的接地端子相連。不幸的是，通常屏蔽電纜組件中的屏蔽層僅僅是沿著電纜包覆而已，并沒有與連接器或者連接螺母相連。這種電纜組件只是具有更好的機械性能而已，噪聲仍舊能夠沿著屏蔽層傳導(dǎo)，而不會通過接地端子導(dǎo)走。相反，噪聲信號反而有可能通過連接器導(dǎo)入信號線。

　　電纜越短越好

　　任何電纜都能起到天線的作用，所以越短越好。而且，不要將多余的電纜環(huán)繞設(shè)備放置，這會幫助噪聲進入你的信號線，這種情況下，電纜就像一個變送器一樣，使噪聲信號更容易耦合到信號線中。

　　借助環(huán)境

　　如果信號線置于開放式的溝槽中，那么將它推至溝槽角落處，這樣一來，溝槽的地面和側(cè)面都能夠幫助屏蔽外部噪聲。

　　鐵氧體

　　如果噪聲信號是高能量脈沖，鐵氧體不失為一個好辦法。為了獲得最佳性能，網(wǎng)絡(luò)電纜應(yīng)該環(huán)繞鐵氧體纏幾圈，而且要在電纜的兩端都這樣做。如果能在那些產(chǎn)生噪聲的電纜上也使用鐵氧體則效果更好。你的電腦顯示器電源線內(nèi)置有這種鐵氧體就是出于這種考慮。

　　何時無需屏蔽

　　雖然以太網(wǎng)電纜應(yīng)該做好屏蔽，但是對于和以太網(wǎng)協(xié)同工作的AS-Interface網(wǎng)絡(luò)就不盡然。這種網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計本身就不要求屏蔽，而且電纜兩端都不需要屏蔽。雖然在極度惡劣的電磁環(huán)境中屏蔽可能會起到一些作用，但是使用屏蔽電纜會導(dǎo)致長度縮短30%。