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福祿克FLUKE DSX2-8000CH/DSX2-5000CH給您解決工業以太網線纜問題 – MICE

工業以太網對數據幀(有時稱為數據包)丟失或損壞造成的延遲非常敏感，哪怕只有少量數據包丟失或損壞也會導致機器停機。上述問題通常是間歇性的，而且可能是由惡劣的工業環境造成的。

為了解決網絡相關的停機問題，控制工程師和工業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存在問題，或者由于通過了通斷性測試而將質量低劣的線纜誤認為是良好線纜。最棘手的問題是那些間歇性出現的，并且不容易復現，因此您真的很難知道問題是否已經解決。

標準化組織認識到有必要通過創立ANSI/TIA-1105-A和ISO 11801:3標準來應對可能導致間歇性網絡問題的惡劣環境。上述兩個標準化組織都采用“MICE”標準，其中M為機械(彎曲、振動)、I為進入(濕氣)、C為氣候(溫度)、E是電磁(噪聲)。MICE標準適用于支持EtherNet/IP、ProfiNET、EtherCAT、Modbus-TCP以及其他工業協議的布線。

不良連接可能導致間歇性丟包

M、I和C級別為2和3的工業環境可能導致工業以太網線纜遭遇間歇性的通斷問題，這些問題是由于彎曲、振動、濕氣腐蝕以及溫度變化造成的收縮或膨脹而引起的。導致機器停機的間歇性通斷性問題很難發現，因為這些連接在大多數情況下似乎都是牢固可靠的，通斷性測試儀則通常會將不良連接判定為合格，因為這種測試儀只能發現開路的連接。

如何確定工業以太網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，從而找到兩對或四對線纜中的不良連接。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，很可能會出現間歇性問題，導致數據包丟失，并最終完全失效。

DSX2-5000 CH和DSX2-8000 CH CableAnalyzer銅纜認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，這是連接不良導致的結果。

電磁干擾(EMI)可能導致間歇性丟包

工業場所內具有變頻驅動器(VFD)、大型電機、電磁接觸器、弧焊設備和其他會產生靜電、電磁和射頻噪聲的大功率設備。哪怕以太網數據包中只有一位被EMI損壞，就會產生錯誤幀，導致整個數據包被設備拒絕。如果連續有多個數據包被損壞，則機器可能停機。

工業以太網線纜應保持平衡，以便通過線纜內部的所有EMI都不會干擾構成以太網數據包的低壓(通常為+/- 2.5伏)信號。有些線纜的不平衡度過高，會使其容易受到EMI影響。安裝不當、工藝不佳或材料不良，或者環境因素(MICE)都可能導致不平衡。在某些情況下，客戶在E3區域(靠近VFD和其他強EMI干擾源)內使用額定等級為E1(機房或辦公室環境)的線纜，屏蔽線纜降低了對EMI的敏感度，但是并非所有線纜都是屏蔽線纜，有時屏蔽層不能覆蓋整根線纜。

如何確定工業以太網線纜是否容易受EMI影響

DSX2-5000 CH和DSX2- 8000 CH CableAnalyzers銅纜認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，可確定線纜對電磁場的敏感程度。上述測量被稱為橫向轉換損耗(TCTL)和等電平橫向轉換轉移損耗(ELTCTL)，并且在MICE標準(TIA-1005-A和ISO 11801:3)中都有所涵蓋。可根據線纜所在區域的“E”等級，在MICE標準中選擇與之相匹配的測試限值；E1用于機房或辦公室環境，E3用于靠近VFD或其他強EMI干擾源的區域，E2用于E1和E3區域之間的線纜走線。其中E值越高，對平衡的要求越嚴格，以屏蔽更多會破壞數據包的EMI。