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以太网用于运动控制的三个原因

以太网正成为工业应用中日益重要的网络。就运动控制而言,以太网、现场总线以及其他技术(如组件互连)历来都是相互竞争的,用以在工业自动化和控制系统中获得对一些苛刻要求的工作负载的处理权限。运动控制应用要求确定性(保证网络能够及时将工作负载传送至预定的节点),这是确保位置保持所必需的,这进而又将确保驱动器的精确停止、适当的加速/减速以及其他任务。

标准的IEEE 802.3以太网从未达到这方面的要求。即使全双工交换和隔离域淘汰了过时的CSMA/CD数据链路层,但它还是缺乏可预测性。此外,典型堆栈中的TCP/IP的高度复杂性并未针对实时流量的可靠传送进行优化。因此,现场总线以及带有基于ASIC的PCI卡的PC控制架构一直是常见的运动控制解决方案。
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另外,对于以太网测试来说,还需要测试被测件的回波损耗(即S11反射参数),以考量 被测件的阻抗匹配情况。回波损耗过大会引起信号反射、失真、串扰等。特别是对于千兆以太网来说,由于其是4对电缆同时双向工作,所以对回波损耗要求更高。要进行回波损耗的 测量,只依靠示波器是不够的,还需要用到矢量网络分析仪(VNA)。有些以太网测试软件 还提供了网络分析仪的控制功能,可以用示波器的主机通过GPIB或网络接口控制矢量网 络仪完成回波损耗的测试,并对测试数据进行分析运算(比如换算到阻抗为85Ω或1152 时的反射情况),把测试结果添加到测试报告中。图7.18是进行回波损耗测试时的 组网。辽宁以太网测试多端口矩阵测试车载以太网实施及验证的要求;

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高速以太网

快速以太网:快速以太网(FastEthernet)也就是我们常说的百兆以太网,它在保持帧格式、MAC(介质存取控制)机制和MTU(比较大传送单元)质量的前提下,其速率比10Base-T的以太网增加了10倍。二者之间的相似性使得10Base-T以太网现有的应用程序和网络管理工具能够在快速以太网上使用。快速以太网是基于扩充的IEEE802.3标准。

千兆以太网:

千兆位以太网是一种新型高速局域网,它可以提供1Gbps的通信带宽,采用和传统10M、100M以太网同样的CSMA/CD协议、帧格式和帧长,因此可以实现在原有低速以太网基础上平滑、连续性的网络升级。只用于PointtoPoint,连接介质以光纤为主,比较大传输距离已达到70km,可用于MAN的建设。

由于千兆以太网采用了与传统以太网、快速以太网完全兼容的技术规范,因此千兆以太网除了继承传统以太局域网的优点外,还具有升级平滑、实施容易、性价比高和易管理等优点。

千兆以太网技术适用于大中规模(几百至上千台电脑的网络)的园区网主干,从而实现千兆主干、百兆交换(或共享)到桌面的主流网络应用模式。

小知识:千兆以太网的优势是同旧系统的兼容性好,价格相对便宜。在这也是千兆以太网在同ATM的竞争中获胜的主要原因。

发射机功率谱密度:正常发送的10GBase-T的信号是类似噪声的信号,从时域分析比较困难,对其功率的衡量主要是从频域测试。这时被测件发出正常的随机数据流,

用频谱仪(或者示波器做FFT变换)测量其频域的功率分布,确保满足频谱模板的要求。·发射机功率:与上面一个测试类似,都是在频域进行测量。这个测试是用频谱仪测量验证被测件在频域发送的总功率满足3.2~5.2dBm的要求。

发送时钟频率:与发射机抖动测试项目的测试方法类似,被测件发出类似时钟的信号, 用示波器测量信号频率验证被测件的符号速率在800MHz±50ppm*  的范围内。 什么是以太网交换机?

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Jason Goerges在发表于2010年Machine Design的一篇文章中解释道:“基于EtherCAT的分布式处理器架构具备宽带宽、同步性和物理灵活性,可与集中式控制的功能相媲美并兼具分布式网络的优势”。3 “事实上,一些采用这种方式的处理器可以控制多达64个高度协调的轴(包括位置、速度和电流环以及换向),采样速率和更新速率为20 kHz。

面向IIoT的长期可行性

以太网自作为一种局域网技术问世以来,已经过一系列发展。鉴于传统现场总线组件目前的制造规模较小,而PCI正面临逐渐成为过时的工业标准架构的风险,以太网经过不断发展,现已完全有能力为以IP为的工业物联网提供服务。 以太网的测试夹具是那些;辽宁以太网测试多端口矩阵测试

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10M/100M/1000M以太网的测试

对于10M/100M/1000M以太网的信号质量测试,由于比较大信号波特率是125MBaud, 且信号的边沿并不太陡,因此使用1GHz以上带宽的示波器就足够了。除此以外,为了方便 地把RJ-45接口上信号引出、加入传输线模型、提供信号端接并进行以太网信号的分析,还 需要有相应的测试夹具,图7.14是典型的以太网测试夹具。

以 太 网测试夹具上划分了不同的区域,可以分别进行10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的测量,另外还有专门区域可以连接矢量网络分析仪进行回波损耗的测量。夹具附带的校准板可用于回波损耗的测量时进行网络仪校准。 PCI-E测试以太网测试维修价格

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有线以太网与无线网络类似,有线网络在终端之间以数据帧的方式进行传输。目前,通信速率有100Base-TX(100Mbit/s快速以太网)、千兆以太网(1Gbit/s)、万兆以太网(10Gbit/s)和100G以太网(100Gbit/s)。对于大多数应用,千兆以太网可以在常规的网线上正常工作,如CAT5e和CAT6线缆。这些线缆符合1000BASE-T标准,即IEEE802.3ab。千兆以太网接口符合802.3ab-1999(CL40)标准,需要四对线或通道。因此每个通道的编码传输速率是125兆(MBd),带宽为62.5MHz(每个编码2位数据)。1000BASE-T(千兆以太网)的差分信号典型...

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