(副标题:全链路Profinet网络布线规范的LED工业屏)
您使用支持Profinet协议LED显示屏,去对接西门子PLC(例如S71500 PLC, S71200 PLC, S7300/400 PLC,以及Smart200 PLC)进行Profinet通信时,通常会选用符合Profinet网络规范的网络电缆与网络接头,主要配置有:西门子的Profinet网络电缆(订货号为6XV1840-2HH10, 实物见附图-1),和Profinet网络接头(订货号为6GK1901-1BB10, 实物见附图-2),系统网络拓扑示意图举例(如图-3)所示;这么配置您最核心目的就是确保Profinet网络通信的稳定性与可靠性!
图-1 (原装Profinet网络电缆)
图-2(原装Profinet网络接头)
图-3(Profinet系统网络拓扑示意图)
然而令您万万没有想到的是,您前端通过严格遵循Profinet网络规范的网络布线,期待一如既往保持可靠稳定的Profinet网络信号,一旦踏入LED显示屏之界,就完全有可能在LED显示屏内“迷乱”!您是否知道“迷乱”关键诱因在哪里呢?
用户从PLC布线Profinet网络接入到其他厂商的LED工业屏
我在此拿市场上其他厂家一块支持Profinet以太网通信的LED显示屏,举例拆解分析给您说明一下关键因数何在,对于一些极为关键的“迷乱诱因”将做一些特写放大展示。
您从PLC或者局域网交换机拉过来的Profinet网络电缆,踏入LED显示屏之界的第一次“亲密接触”是LED显示屏箱体壁的网络端口,可以理解LED显示屏 “款待”Profinet网络信号而设置的“美人关”(图-4);进入LED显示屏内部“幽幽密道”是这条网络跳线(图-5),这是LED显示屏再次“考验”Profinet网络信号而预设的一条“欲望迷途”,穿过了这条“幽幽密道”就达到了Profinet通信控制卡的网口(图-5),也就是您Profnet网络信号始于西门子PLC、最后达到LED显示屏内部数据端口的“取经终点站”!
“迷乱诱因”关键点展示:
图-4(其他厂商的Profinet网络端口)
图=5(其他厂商的Profinet网络内部布线网络跳线与Profinet网络端口)
2.1 LED显示屏箱体壁的网络端口(“美人关”)是纯塑胶的(见图-4),与您从外部接入的Profinet网络电缆以及Profinet网络接头的金属屏蔽层,根本无法形成一个完整的全金属全屏蔽层,导致无法屏蔽线路上的干扰;也就是说您的Profinet布线网络的抗干扰金属屏蔽层(见图-6),与此类LED显示屏此类塑胶网口一旦接触,就完全有可能“防线决堤”了,您的Profinet网络信号在此“迷乱”估计已是身不由己!
图-6(Profinet网络布线扛干扰屏蔽层)
2.2 此类LED显示屏此类塑胶网口实质上是一个网络直通接头(见图-7),给您的Profinet网络布线直接增添两个连接点(两道“美人关”),从网络布线可靠性原则来看,少一个连接点,网络多一分可靠性!
图-7(其他厂商选用网络直通直接做为Profient网路端口)
2.3 从上面所提到的网络直通接头到屏内Profinet通信控制卡之间的连线(“幽幽密道”),采用了一条非屏蔽普通5类(CAT5)网络跳线(见图-5),网络跳线两端的RJ45接头都是采用透明塑胶普通水晶头压接(见图-8),这种连接标准只达标普通家庭/办公IT网络初级布线标准!失去了金属屏蔽层这个“铁布衫”,这“欲望迷途”道上不知又会随时窜入多少“诱惑”!让这“血气方刚”的Profinet网络信号如何不“迷乱”?
图-8(其他厂商选用RJ45透明水晶头直接做为Profinet网络跳线接头)
结语
驷骏通显技术团队在充分了解目前市场上支持Profinet协议LED显示屏其内部布线的缺陷,并结合Profinet通信网络布线技术规范要求,在驷骏通显旗下2024年12月出厂的CLD-PN系列LED工业屏、CLB-PN系列LED工业屏、以及CLH-PN系列全彩高清LED工业屏等三个系列产品中(其中我们为CLD-PN,CLH-PN系列早期出厂的LED工业屏提供免费升级服务),都向用户提供了更符合Profinet通信网络布线技术规范的内部Profinet网络布线完整解决方案,确保用户从PLC到LED工业屏的Profinet通信网络全链路统一遵循Profinet通信网络布线技术规范,从而保障了用户Profinet通信网络的可靠性与稳定性,从源头上堵住Profinet网络信号在LED工业屏体内最后一米“迷乱”!
驷骏通显/COSMHINE品牌LED工业屏Profinet网络端口
用户从PLC布线Profinet网络接入到驷骏通显/COMSHINE品牌LED工业屏
驷骏通显/COMSHINE品牌LED工业屏内部走线选用原装Profinet网络电缆
备注参考资料:
PROFINET线缆与普通网线的主要区别在于工业级设计标准:前者专为工业环境优化,具备更强的抗干扰性、机械防护和环境适应性,而后者主要用于商用或家庭网络,性能要求较低。
核心差异对比
设计与防护。
PROFINET线缆:
采用铝箔屏蔽加镀锡铜编织的双绞线(STP/FTP)结构,减少电磁干扰。
配备全金属、锁紧式Profinet专用网络连接头,可有效防止振动导致松动、抗干扰 (见图-12)。
外护套:PVC
内护套:PVC
外护套颜色:绿色(接近RAL6018)
近似外径:6.5mm
防护等级达IP67,耐油、耐酸碱,适应-20°C至70°C环境。
普通网线:
多为非屏蔽双绞线(UTP),抗干扰能力弱。
标准RJ45接口无锁紧设计,采用透明塑胶注塑而成的普通网络水晶头压接,易受振动影响。(见图-13)
防护等级低,仅适用于温度温和使用环境。
性能参数。
PROFINET线缆:
CAT5e设计标准
导体:实心裸铜导体,线径为22 AWG/1,铜丝直径约为0.64mm,截面积约为0.34 mm2,支持100米距离稳定传输。
测试电压:2000V/min(AC)
特性阻抗:100+15Ω
绝缘电阻:≥5GΩkm
导体直流电阻(20℃):≤60Ω/km
符合IEC 61158等工业标准,确保实时通信可靠性。
普通网线:
线径较细(26 AWG/1),传输距离和稳定性受限。
遵循通用以太网标准(如Cat5),无工业场景优化。
AWG值 |
截面积(mm2) |
典型应用场景 |
16 |
1.318 |
汽车线束、低压设备 |
18 |
0.8107 |
音箱线、电子设备内部线 |
20---22 |
0.5189---0.3246 |
工业网络信号传输线 |
24---26 |
0.2047---0.1281 |
家庭/办公用途电话线、网线 |
应用场景。
PROFINET线缆:
用于工厂自动化、运动控制等严苛环境,需高可靠性和实时性。
普通网线:
适用于办公、家庭网络,对实时性和环境耐受性要求低。
综合上述,Profient线缆不仅要求抗干扰屏蔽,还有阻抗、线径、耐温等级、耐油污、抗拉机械强度方面都匹配工业场景要求;而普通网线在工业环境下可能引起线路阻抗不匹配(导致反射)、抗干扰屏蔽不足(EMC干扰),耐油污性能不足(防护层老化)、机械强度差(振动拉扯断裂)等等,不能完全匹配工业场景性能要求。