单对以太网(Single Pair Etherne,简称SPE)是工业自动化数据传输运用的新趋势,是工业物联网开展的根底。SPE技能突破了以太网传输的高空间占用和高传输本钱的约束,初次完成以太网以更少空间占用和更低本钱的办法来满意从远端网络到运用现场设备的通讯。SPE仅经过一对双绞铜线进行以太网数据传输,还可一起经过数据线供电(Power over Data Line,双绞线一起传输数据和电力,简称PoDL)技能运用该对铜线对终端设备如各种传感器、执行器、摄像头号设备做供电。SPE为工业以太网和物联网数据传输带来了更多乃至无限的或许。
SPE物理层尽管为单对双绞线传输,在协议层仍就坚持了原有的IEEE802.3规范的各种上层协议,特别是专为工业自动化和楼宇自动化量身打造的10BASE-T1规范(该规范有二个变种:10BASE-T1S和10BASE-T1L),更杰出的支撑一切的各种上层工业以太网协议,如PROFINET、MODBUS TCP/IP、Ethernet/IP、EtherCAT、CC-Link IE、POWERLINK等。
四星电子于2024年12月推出了契合IEEE802.3cg-2019,10Base-T1L规范的10Mbit/s单对以太网交换机IE3-10T1L5,这是一种物理层交换机,完成单对以太网之间以及和规范以太网之间双向数据通明转化,具有3个100M/10M自适应规范以太网口(选用RJ45衔接器),5个契合IEEE802.3cg-2019,10Base-T1L规范的10Mbit/s单对以太网口(选用IEC63171-2规范的SPE衔接器),单对以太网口运用一对双绞线全双工传输数据,最大传输间隔1000米。作业电源电压18~60VDC,-20℃~+75℃作业时分的温度,DIN35规范导轨装置。
四星电子IE3-10T1L5交换机的5个SPE端口支撑PoDL供电,能够衔接长途SPE终端设备经过数据线为其供电,例如各种传感器、执行器、扫描仪和网络摄像头号。运用PoDL经过双绞线电缆向这些终端SPE设备供电和数据通讯,支撑PoDL功率等级Class10、Class11、Class12和Class13、Class14、Class15。四星电子IE3-10T1L5交换机在Ethernet-APL体系中还可作为APL电源交换机运用。
支撑PoDL供电,输入电源电压为24VDC时支撑功率等级Class10、11、12,输入电源电压为54VDC时支撑功率等级Class13、14、15。每个SPE口的PoDL输出功率最高可达79W。
18~60VDC之间恣意电压,带电源极性接反维护和浪涌维护,产品内部经DC/DC阻隔模块将外接电源与内部电路阻隔。
不运用PoDL供电时功率不大于3W,运用PoDL供电时总功率为一切受电设备功率之和再加40%以上的富余量。
网口之间彼此阻隔,网口与SPE口之间阻隔,网口与电源端口阻隔,阻隔电压1500VDC。各个SPE端口之间、SPE端口和输入作业电源端口之间没有电阻隔(公共PoDL电压)。

3、5个契合IEC63171-2规范的单对以太网衔接器SPE1~SPE5,信号界说如下:
4、PoDL拨码开关:拨码开关设置PoDL供电的敞开与封闭。该5位拨码开关别离操控对应的5个SPE口的数据线供电的敞开与封闭,拨码开关按箭头方向往下拨为ON,对应的SPE口敞开PoDL供电,一起对应的PoDL指示灯点亮,此刻SPE电缆一起传输数据和电力,其输出的电压便是本产品输入的电源电压;向上拨为OFF,对应的SPE口封闭PoDL供电,一起对应的PoDL指示灯平息,此刻对应的SPE口只传输数据,没有电源供出。
本产品的PoDL供电没有PD检测和功率分级(SCCP)进程,上电后即开端经过SPE电缆给终端受电设备供电,因而用户需承认终端受电设备是支撑PoDL供电的设备,且终端设备的作业电源电压与本产品接入的作业电源电压相同。不敞开PoDL供电则无需考虑这些问题。
5、电源端子:本产品的作业电源电压支撑18~60V之间的恣意电压,当设置敞开PoDL供电时,请保证接入本产品的作业电源电压与终端受电设备(称为PD设备)的电源电压相同。当输入作业电源电压为24VDC时,支撑PoDL功率等级Class10、Class11、Class12,当输入作业电源电压为54VDC时,支撑PoDL功率等级Class13、Class14、Class15。
特别阐明:设置敞开PoDL供电时,假如本产品接入的电源电压为54V,则牢记不要用SPE电缆衔接24V的终端受电设备,不然或许损坏终端受电设备。
敞开PoDL供电时本产品所需作业电源的功率,应大于一切终端受电设备的功率之和再加40%以上的富余量,假如不运用PoDL供电,则本产品的功耗不大于3瓦。本产品每个SPE口的PoDL输出功率最高可达79W。
本产品的单对以太网接口衔接器是契合IEC63171-2的衔接器,衔接SPE终端设备需求一根具有相同规范的带衔接器插头的SPE电缆。
不运用PoDL供电时,对SPE双绞线电缆的截面积没什么要求,一般会用AWG22(截面积约0.3mm2)的双绞线米。
敞开PoDL供电时,由于SPE电缆中流过功率电流,会在电缆上发生必定的压降,功率越大压降越大,电缆电阻越大压降越大,所以在不同受电设备PD的功率等级下,电缆的截面积决议了最大传输间隔,参阅IEEE802.3cg规范。

四星电子IE3-10T1L5单对以太网交换机是一种物理层的交换机,完成单对以太网之间和单对以太网与规范以太网之间数据双向通明转化,支撑一切工业以太网上层协议,如PROFINET、MODBUS TCP/IP、Ethernet/IP、EtherCAT、CC-Link IE、POWERLINK等,在这些上层协议的网络软件拓扑组态装备时,不需作为通讯设备参加组态装备,只需将其视为一根电缆即可,通明形式的交换机并不是特别需求IP地址。
四星电子IE3-10T1L5单对以太网交换机不仅可独自运用,也可经过规范以太网口扩展衔接多个,扩展的数量并无约束,10BASE-T1L本质上具有本安防爆特性,下图为常用的衔接拓扑。


四星电子这次一起推出的10BASE-T1L传输类产品还有单对以太网到规范以太网介质转化器、单对以太网中继器等产品。


支撑PoDL供电,输入电源电压为24VDC时支撑功率等级Class10、11、12,输入电源电压为54VDC时支撑功率等级Class13、14、15。SPE口的PoDL输出功率最高可达79W。
18~60VDC之间恣意电压,带电源极性接反维护和浪涌维护,产品内部经DC/DC阻隔模块将外接电源与内部电路阻隔。
不运用PoDL供电时功率不大于1W,运用PoDL供电时功率为受电设备功率再加40%以上的富余量。
网口与SPE口之间阻隔,网口与电源端口阻隔,阻隔电压1500VDC。SPE端口和输入作业电源端口之间没有电阻隔。


支撑PoDL供电输出,输入作业电源电压为24VDC时支撑功率等级Class10、11、12,输入作业电源电压为54VDC时支撑功率等级Class13、14、15。SPE1口的PoDL输出功率最高可达79W。
18~60VDC之间恣意电压,带电源极性接反维护和浪涌维护,产品内部经DC/DC阻隔模块将外接电源与内部电路阻隔。
不运用PoDL供电时功率不大于1W,运用PoDL供电时功率为受电设备功率再加40%以上的富余量。
SPE2口与SPE1口之间彼此阻隔,SPE2口与电源端口阻隔,阻隔电压1500VDC。SPE1口与输入作业电源端口之间没有电阻隔。
不运用PoDL供电时,对SPE双绞线电缆的截面积没什么要求,一般会用AWG22(截面积约0.3mm2)的双绞线米。
敞开PoDL供电时,由于SPE电缆中流过功率电流,会在电缆上发生必定的压降,功率越大压降越大,电缆电阻越大压降越大,所以在不同受电设备PD的功率等级下,电缆的截面积决议了最大传输间隔,参阅IEEE802.3cg规范。
当PoDL供电功率较大且电缆较长时,须运用截面积较大的的SPE电缆以削减线损,而这种粗缆往往不易装入SPE衔接器,可选用下面两种办法添加PoDL的传输间隔:
1、SPE交换机的衔接器插头到操控柜出线端子用细缆,SPE交换机操控柜的出线到现场终端设备操控柜的进线之间用粗缆,不一样的功率等级下的最大电缆长度参看上面的IEEE802.3cg规范表格里的数据,现场操控柜到终端受电设备之间用细缆。

2、在现场终端受电设备前装置一个四星电子的SPE中继器RPT-10T1L,终端受电设备的电力由中继器的作业电源供应,这样就可悉数运用细缆节约费用,这时SPE交换机的PoDL供电能够封闭,不一样的功率等级下的最大电缆长度都可到达1000米,由于此刻SPE交换机到SPE中继器之间只传输数据。