工業以太網通訊疑難雜癥之三

完全按照針腳定義自制的工業以太網通訊線，用萬用表測量兩頭導通沒問題，結果用到現場死活通訊不上，TP燈慢速閃爍，這是為什么呢？是交換機端口功率不夠么？很顯然不是，這次連直接用PC上的端口都掃描不到現場的以太網設備！已經入夜很久，客戶堅稱網線是沒問題的，難道就這么通宵耗下去？
當然不是，直接把一根短的（約1米）一端M12一端RJ45的網線插到現場設備網口上，用筆記本電腦網口來PING現場設備，我們就立即掃描到該現場以太網設備。因此，我們還是好好來看看這條網線是怎么回事，既然針腳定義與實際接線都沒問題，那么這個問題應該集中在網線電纜上！這是一條什么網線呢？工業級的，8芯，約100米。
肯定是網線太長的原因，但是生產線布局都定死了，縮短接線距離是不現實的，怎么辦？8芯？嗯嗯，問題就在這里了！我們知道西門子提供的標準PROFINET網線，在RJ45水晶頭里是只用4個針腳的，而第4、5、7、8號針腳干脆就不接線。現場客戶自制的一端M12一端RJ45網線，RJ45水晶頭里的8個針腳都接著線，但這又有什么關系呢？
不管怎樣，我們先把RJ45水晶頭里第4、5、7、8號針腳上的網線線纜全部剝離再試試，結果TP燈馬上就激活了，有戲！接下來對每個RJ45水晶頭4、5、7、8號腳做這樣的處理，之后很快就完成了PROFINET通訊組態，并使整個PROFINET網絡通訊成功運行起來。
現在我們知道了，長距離8芯網線里，帶電的4、5、7、8號線纜對于1、3、2、6號線纜的確是有干擾的，這到底是為什么呢？當然，我們可以用籠統的線路損耗的原理來解釋這個現象，但是我總感覺缺少什么。
如果一條8根芯都帶電的網線，長達100米，那么在布線期間，網線內部的這8根芯很可能發生輕微內部互相纏繞。
線圈，就是線纜纏繞的極端情況，線圈形成了電感，輕微的纏繞，就是輕微的電感，我們可以稱之為通訊電纜中的內部寄生電感，電感是一種儲能元件，雖然儲存的是無功功率，但是根據功率三角形，它增加了視在功率的消耗，其實就是吸收了交換機端口的功率與能量，導致端口功率跟不上消耗，導致網絡鏈路建立失敗。所以，砍掉4、5、7、8號芯就是砍掉了工業以太網通訊網線線纜中的內部寄生電感。
M12 連接器 RJ45 水晶頭
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