PoE成為現(xiàn)實(shí) 以太網(wǎng)供電能否成為現(xiàn)實(shí)？
過去，現(xiàn)場(chǎng)級(jí)布線一直非常簡(jiǎn)單。傳感器可以為供電型、也可為無源型。供電型需要2、3或4根電纜，無源型則只需要2根電纜。同時(shí)，傳感器均為模擬型，可支持的電壓有12、24、36、48VDC或110、220VAC。現(xiàn)場(chǎng)控制器為每個(gè)傳感器提供了電源，并且每個(gè)傳感器都連接到其相關(guān)的控制器。由于控制器都是模擬型，所以工廠布線不斷增加。
當(dāng)PLC和PAC聯(lián)網(wǎng)到控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用變得切實(shí)可行并廣受歡迎時(shí)，工程師們就開始尋求如何通過相同的電纜組既作為網(wǎng)絡(luò)連接，同時(shí)也為PAC、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如以太網(wǎng)交換機(jī))或者工廠車間的設(shè)備供電。
當(dāng)以太網(wǎng)和TCP/IP成為所有網(wǎng)絡(luò)(包括工廠車間、控制室、工廠辦公室甚至整個(gè)企業(yè)內(nèi)部的連接網(wǎng)絡(luò))的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，這種供電方式就變得簡(jiǎn)單多了。因此，以太網(wǎng)供電(PoE)的概念也就應(yīng)運(yùn)而生。
PoE—成為現(xiàn)實(shí)
PoE是一種允許通過一根單5類雙絞線作為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)連接，同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和電源的技術(shù)。PoE能夠?yàn)閭鹘y(tǒng)的5類雙絞線提供常規(guī)的48VDC電壓。
使用PoE的兩種設(shè)備，一種是供電設(shè)備(PSE)，這種設(shè)備主要是Midspan適配器和以太網(wǎng)交換機(jī)，能夠?yàn)樗B接的PoE設(shè)備提供電源(和網(wǎng)絡(luò)連接);另一種稱作受電設(shè)備(PD)，這種設(shè)備可以是任何設(shè)備，如無線接入點(diǎn)、VOIP電話、安防攝像頭和其它數(shù)字設(shè)備。
802.3af標(biāo)準(zhǔn)指定了兩種操作模式：在TypeA模式中，電源和數(shù)據(jù)通過相同的數(shù)據(jù)對(duì)，如10/100Base-T以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸;而在TypeB模式中控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，電源通過未使用的數(shù)據(jù)對(duì)進(jìn)行傳輸。選擇TypeA模式還是TypeB模式取決于PSE設(shè)備，而不是PD設(shè)備。此外，標(biāo)準(zhǔn)中還說明了PSE設(shè)備可使用任意一種模式，但不可同時(shí)使用兩種模式。
由于目前出現(xiàn)了很多使用不符合標(biāo)準(zhǔn)的PSE設(shè)備的例子 ，所以在使用PSE設(shè)備向PD設(shè)備供電之前，需檢查PSE設(shè)備是否符合標(biāo)準(zhǔn)。如果PD設(shè)備不符合標(biāo)準(zhǔn)，那么PSE設(shè)備會(huì)自動(dòng)停止供電。因此當(dāng)以太網(wǎng)供電使用不當(dāng)時(shí)，這種特性(集成在每臺(tái)符合802.3af標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備中)能夠防止不符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備出現(xiàn)故障。
PoE設(shè)備擁有一個(gè)25kOhm的電阻器，可作為PoE“簽名”。當(dāng)交換機(jī)或其它PSE設(shè)備檢測(cè)到簽名電阻器，那么它會(huì)自動(dòng)檢測(cè)連接到電阻器的設(shè)備，并在自動(dòng)檢測(cè)成功后為該設(shè)備供電。當(dāng)電阻器未連接任何設(shè)備時(shí)，PSE設(shè)備會(huì)關(guān)閉PoE電源。
為什么要使用PoE?
通過同一電纜同時(shí)提供電源和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)意味著現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)環(huán)境中需要的電纜數(shù)量將大大減少。在典型的制造工廠環(huán)境中，布線的成本和維護(hù)費(fèi)用常常相當(dāng)可觀。根據(jù)工廠和工業(yè)環(huán)境的位置不同，布線成本通常為10-100美元/英尺。因此，工程師和設(shè)計(jì)人員對(duì)布線成本的高度關(guān)注就不足為奇了。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及很多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都需要DC電源才能工作，但是在長距離的工業(yè)環(huán)境中使用DC電源并不可行，因此必須在設(shè)備周圍的合適范圍內(nèi)使用AC轉(zhuǎn)DC電源。
工程師和設(shè)計(jì)人員必須提供一個(gè)AC電源以及信號(hào)或數(shù)據(jù)線。通常在工廠車間環(huán)境中，這種電源都包括一個(gè)雙工電源插座，并帶一個(gè)壁掛式安裝電源適配器。
從維護(hù)的角度來看，通過5類雙絞線為以太網(wǎng)設(shè)備供電是一個(gè)很大的改善和進(jìn)步。不僅因?yàn)橹匦虏季€的成本大大降低，也是由于通過相同的電纜組傳輸電源和數(shù)據(jù)，維護(hù)和故障檢修變得更加簡(jiǎn)單，因此在保障快速傳輸速度的同時(shí)，當(dāng)電纜斷裂或損壞時(shí)維修連接也變得更加輕而易舉。
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