&

四星電子單對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)及傳輸類產(chǎn)品

2025/10/16 15:11:45

概述：

單對(duì)以太網(wǎng)（Single Pair Etherne，簡(jiǎn)稱SPE）是工業(yè)自動(dòng)化數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的新趨勢(shì)，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。SPE技術(shù)突破了以太網(wǎng)傳輸?shù)母呖臻g占用和高傳輸成本的限制，首次實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)以更少空間占用和更低成本的方式來滿足從遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)到應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通訊。 SPE僅通過一對(duì)雙絞銅線進(jìn)行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，還可同時(shí)通過數(shù)據(jù)線供電（Power over Data Line，雙絞線同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和電力，簡(jiǎn)稱PoDL）技術(shù)使用該對(duì)銅線對(duì)終端設(shè)備如各種傳感器、執(zhí)行器、攝像頭等設(shè)備進(jìn)行供電。SPE為工業(yè)以太網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸帶來了更多甚至無限的可能。

SPE物理層雖然為單對(duì)雙絞線傳輸，在協(xié)議層仍然保持了原有的IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的各種上層協(xié)議，特別是專為工業(yè)自動(dòng)化和樓宇自動(dòng)化量身打造的10BASE-T1標(biāo)準(zhǔn)（該標(biāo)準(zhǔn)有二個(gè)變種：10BASE-T1S和10BASE-T1L），更良好的支持所有的各種上層工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，如PROFINET、MODBUS TCP/IP、Ethernet/IP、EtherCAT、CC-Link IE、POWERLINK 等。

四星電子于2024年12月推出了符合IEEE802.3cg-2019， 10Base-T1L標(biāo)準(zhǔn)的10Mbit/s單對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)IE3-10T1L5，這是一種物理層交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)單對(duì)以太網(wǎng)之間以及和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)之間雙向數(shù)據(jù)透明轉(zhuǎn)換，具有3個(gè)100M/10M自適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)口（采用RJ45連接器），5個(gè)符合IEEE802.3cg-2019，10Base-T1L標(biāo)準(zhǔn)的10Mbit/s單對(duì)以太網(wǎng)口（采用IEC63171-2標(biāo)準(zhǔn)的SPE連接器），單對(duì)以太網(wǎng)口使用一對(duì)雙絞線全雙工傳輸數(shù)據(jù)，最大傳輸距離1000米。工作電源電壓18～60VDC，-20℃～+75℃工作溫度，DIN35標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝。

四星電子IE3-10T1L5交換機(jī)的5個(gè)SPE端口支持PoDL供電，可以連接遠(yuǎn)程SPE終端設(shè)備通過數(shù)據(jù)線為其供電，例如各種傳感器、執(zhí)行器、掃描儀和網(wǎng)絡(luò)攝像頭等。使用PoDL通過雙絞線電纜向這些終端SPE設(shè)備供電和數(shù)據(jù)通信，支持PoDL功率等級(jí)Class10、Class11、Class12和Class13、Class14、Class15。四星電子IE3-10T1L5交換機(jī)在Ethernet-APL系統(tǒng)中還可作為APL電源交換機(jī)使用。

應(yīng)用

■ 工業(yè)自動(dòng)化 ■ 樓宇自動(dòng)化 ■ 安全系統(tǒng) ■ 交通控制系統(tǒng) ■ 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

單對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)主要技術(shù)參數(shù):

四星電子單對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)IE3-10T1L5基本參數(shù)

參數(shù)分類	項(xiàng) 目	指標(biāo)
標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)口參數(shù)	接口類型	標(biāo)準(zhǔn)RJ45連接器。
	傳輸速率	100/10Mbit/s自適應(yīng)。
	網(wǎng)口自適應(yīng)	網(wǎng)口具有 MDI/MDI-X 自動(dòng)跳線功能，可自動(dòng)適應(yīng)直通網(wǎng)線和交叉網(wǎng)線。
	最大傳輸距離	五類4芯雙絞線（Cat.5）100 米。
	連接指示	以太網(wǎng)端口狀態(tài)指示燈。
	網(wǎng)口協(xié)議	符合 IEEE802.3，100Base-TX和10BASE-T以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
	網(wǎng)口數(shù)量	3個(gè)RJ45端口。
單對(duì)以太網(wǎng)口參數(shù)	接口類型	符合IEC63171-2標(biāo)準(zhǔn)的SPE連接器。
	傳輸速率	10Mbit/s全雙工，10BASE-T1L，IEEE802.3cg-2019。
	傳輸介質(zhì)	SPE單對(duì)雙絞線電纜，26AWG（0.14mm2）～ 14AWG（2mm2）。
	最大傳輸距離	1000米。如果使用PoDL供電，則距離受功率和電纜截面積限制。
	連接指示	SPE端口狀態(tài)指示燈和PoDL指示燈。
	PoDL功率等級(jí)	支持PoDL供電，輸入電源電壓為24VDC時(shí)支持功率等級(jí)Class10、11、12，輸入電源電壓為54VDC時(shí)支持功率等級(jí)Class13、14、15。每個(gè)SPE口的PoDL輸出功率最高可達(dá)79W。
	SPE端口數(shù)量	5個(gè)SPE端口。
SPE通訊協(xié)議	IEEE802.3cg-2019，10Base-T1L，數(shù)據(jù)透明傳輸，支持所有以太網(wǎng)上層協(xié)議，如PROFINET、MODBUS TCP/IP、Ethernet/IP、EtherCAT、CC-Link IE、POWERLINK 等。
通用參數(shù)	工作電壓	18～60VDC之間任意電壓，帶電源極性接反保護(hù)和浪涌保護(hù)，產(chǎn)品內(nèi)部經(jīng)DC/DC隔離模塊將外接電源與內(nèi)部電路隔離。
	功率	不使用PoDL供電時(shí)功率不大于3W，使用PoDL供電時(shí)總功率為所有受電設(shè)備功率之和再加40%以上的富余量。
	接口隔離	網(wǎng)口之間相互隔離，網(wǎng)口與SPE口之間隔離，網(wǎng)口與電源端口隔離，隔離電壓1500VDC。各個(gè)SPE端口之間、SPE端口和輸入工作電源端口之間沒有電隔離（公共PoDL電壓）。
	防護(hù)等級(jí)	IP20
	工作溫度	-20℃～+75℃。
	外形尺寸	85mm×50mm×100（長(zhǎng)×寬×高），重量450克。
	安裝方式	DIN35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝。

產(chǎn)品各部件說明：

IE3-10T1L5產(chǎn)品外形和各部件說明.png

1、指示燈：面板上各發(fā)光二極管指示燈的名稱和功能。

指示燈名稱	指示燈狀態(tài)
指示燈名稱	常亮	閃爍	熄滅
PWR	電源工作正常	-	電源沒有接通或硬件故障
網(wǎng)口綠燈	連接正常	網(wǎng)口正在傳輸數(shù)據(jù)	網(wǎng)口沒有連接或連接錯(cuò)誤
網(wǎng)口黃燈	沒有使用
Act1～5	連接正常	SPE口正在傳輸數(shù)據(jù)	SPE口沒有連接或連接錯(cuò)誤
PoDL1～5	開啟PoDL供電	PoDL供電不正常	關(guān)閉PoDL供電或SPE電纜短路

2、3個(gè)100/10Mbit/s標(biāo)準(zhǔn)RJ45以太網(wǎng)口，信號(hào)定義如下：

管腳	信號(hào)名稱	功能	類型
1	Rx+	正相以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接收差分信號(hào)線	輸入
2	Rx-	負(fù)相以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接收差分信號(hào)線	輸入
3	Tx+	正相以太網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送差分信號(hào)線	輸出
4	Not used		-
5	Not used		-
6	Tx-	負(fù)相以太網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送差分信號(hào)線	輸出
7	Not used		-
8	Not used		-

3、5個(gè)符合IEC63171-2標(biāo)準(zhǔn)的單對(duì)以太網(wǎng)連接器SPE1～SPE5，信號(hào)定義如下：

外形	引腳	SPE 10BASE-T1L	類型
	1	D+，SPE信號(hào)正（Rx/Tx+）	輸入/輸出
	2	D-， SPE信號(hào)負(fù)（Rx/Tx-））	輸入/輸出

4、PoDL撥碼開關(guān)：撥碼開關(guān)設(shè)置PoDL供電的開啟與關(guān)閉。該5位撥碼開關(guān)分別控制對(duì)應(yīng)的5個(gè)SPE口的數(shù)據(jù)線供電的開啟與關(guān)閉，撥碼開關(guān)按箭頭方向往下?lián)転镺N，對(duì)應(yīng)的SPE口開啟PoDL供電，同時(shí)對(duì)應(yīng)的PoDL指示燈點(diǎn)亮，此時(shí)SPE電纜同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和電力，其輸出的電壓就是本產(chǎn)品輸入的電源電壓；向上撥為OFF，對(duì)應(yīng)的SPE口關(guān)閉PoDL供電，同時(shí)對(duì)應(yīng)的PoDL指示燈熄滅，此時(shí)對(duì)應(yīng)的SPE口只傳輸數(shù)據(jù)，沒有電源供出。

本產(chǎn)品的PoDL供電沒有PD檢測(cè)和功率分級(jí)（SCCP）過程，上電后即開始通過SPE電纜給終端受電設(shè)備供電，因此用戶需確認(rèn)終端受電設(shè)備是支持PoDL供電的設(shè)備，且終端設(shè)備的工作電源電壓與本產(chǎn)品接入的工作電源電壓相同。不開啟PoDL供電則無需考慮這些問題。

5、電源端子：本產(chǎn)品的工作電源電壓支持18～60V之間的任意電壓，當(dāng)設(shè)置開啟PoDL供電時(shí)，請(qǐng)確保接入本產(chǎn)品的工作電源電壓與終端受電設(shè)備（稱為PD設(shè)備）的電源電壓相同。當(dāng)輸入工作電源電壓為24VDC時(shí)，支持PoDL功率等級(jí)Class10、Class11、Class12，當(dāng)輸入工作電源電壓為54VDC時(shí)，支持PoDL功率等級(jí)Class13、Class14、Class15。

	端子名	說明
	+18-60V	接18-60V之間的任意直流電源正極
	0V	接18-60V之間的任意直流電源負(fù)極
	FG	屏蔽地（機(jī)殼地）

特別說明：設(shè)置開啟PoDL供電時(shí)，如果本產(chǎn)品接入的電源電壓為54V，則切記不要用SPE電纜連接24V的終端受電設(shè)備，否則可能損壞終端受電設(shè)備。

開啟PoDL供電時(shí)本產(chǎn)品所需工作電源的功率，應(yīng)大于所有終端受電設(shè)備的功率之和再加40%以上的富余量，如果不使用PoDL供電，則本產(chǎn)品的功耗不大于3瓦。本產(chǎn)品每個(gè)SPE口的PoDL輸出功率最高可達(dá)79W。

安裝使用指南

本產(chǎn)品的單對(duì)以太網(wǎng)接口連接器是符合IEC63171-2的連接器，連接SPE終端設(shè)備需要一根具有相同標(biāo)準(zhǔn)的帶連接器插頭的SPE電纜。

不使用PoDL供電時(shí)，對(duì)SPE雙絞線電纜的截面積沒什么要求，通常采用AWG22（截面積約0.3mm2）的雙絞線即可，最大傳輸距離為1000米。

開啟PoDL供電時(shí)，由于SPE電纜中流過功率電流，會(huì)在電纜上產(chǎn)生一定的壓降，功率越大壓降越大，電纜電阻越大壓降越大，所以在不同受電設(shè)備PD的功率等級(jí)下，電纜的截面積決定了最大傳輸距離，參考IEEE802.3cg標(biāo)準(zhǔn)。

PoDL功率與電纜表格.png

SPE交換機(jī)IE3-10T1L5連接拓?fù)洌?/p>

四星電子IE3-10T1L5單對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)是一種物理層的交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)單對(duì)以太網(wǎng)之間和單對(duì)以太網(wǎng)與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)之間數(shù)據(jù)雙向透明轉(zhuǎn)換，支持所有工業(yè)以太網(wǎng)上層協(xié)議，如PROFINET、MODBUS TCP/IP、Ethernet/IP、EtherCAT、CC-Link IE、POWERLINK 等，在這些上層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)軟件拓?fù)浣M態(tài)配置時(shí)，不需作為通信設(shè)備參與組態(tài)配置，只需將其視為一根電纜即可，透明模式的交換機(jī)并不需要IP地址。

四星電子IE3-10T1L5單對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)不僅可單獨(dú)使用，也可通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)口擴(kuò)展連接多個(gè)，擴(kuò)展的數(shù)量并無限制，10BASE-T1L本質(zhì)上具有本安防爆特性，下圖為常用的連接拓?fù)洹?/p>

拓?fù)?.png

四星電子這次同時(shí)推出的10BASE-T1L傳輸類產(chǎn)品還有單對(duì)以太網(wǎng)到標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)介質(zhì)轉(zhuǎn)換器、單對(duì)以太網(wǎng)中繼器等產(chǎn)品。

10BASE-T1L單對(duì)以太網(wǎng)到標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)介質(zhì)轉(zhuǎn)換器

IE-10T1L外形結(jié)構(gòu)-1.png

四星電子單對(duì)以太網(wǎng)介質(zhì)轉(zhuǎn)換器IE-10T1L基本參數(shù)

參數(shù)分類	項(xiàng) 目	指標(biāo)
標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)口參數(shù)	接口類型	標(biāo)準(zhǔn)RJ45連接器。
	傳輸速率	10Mbit/s。
	網(wǎng)線自適應(yīng)	網(wǎng)口具有 MDI/MDI-X 自動(dòng)跳線功能，可自動(dòng)適應(yīng)直通網(wǎng)線和交叉網(wǎng)線。
	最大傳輸距離	五類4芯雙絞線（Cat.5）最長(zhǎng)100 米。
	連接指示	以太網(wǎng)端口連接指示燈。
	網(wǎng)口協(xié)議	符合 IEEE802.3，10BASE-T以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
	網(wǎng)口數(shù)量	1個(gè)RJ45端口。
單對(duì)以太網(wǎng)口參數(shù)	接口類型	符合IEC63171-2標(biāo)準(zhǔn)的SPE連接器。
	傳輸速率	10Mbit/s全雙工，10BASE-T1L，IEEE802.3cg-2019。
	傳輸介質(zhì)	SPE單對(duì)雙絞線電纜，26AWG（0.14mm2）～ 14AWG（2mm2）。
	最大傳輸距離	1000米。如果使用PoDL供電，則距離受功率和電纜截面積限制。
	連接指示	SPE端口狀態(tài)指示燈和PoDL指示燈。
	PoDL功率等級(jí)	支持PoDL供電，輸入電源電壓為24VDC時(shí)支持功率等級(jí)Class10、11、12，輸入電源電壓為54VDC時(shí)支持功率等級(jí)Class13、14、15。SPE口的PoDL輸出功率最高可達(dá)79W。
	SPE端口數(shù)量	1個(gè)SPE端口。
SPE通訊協(xié)議	IEEE802.3cg-2019，10Base-T1L，數(shù)據(jù)透明傳輸，支持所有以太網(wǎng)上層協(xié)議，如PROFINET、MODBUS TCP/IP、Ethernet/IP、EtherCAT、CC-Link IE、POWERLINK 等。
通用參數(shù)	工作電壓	18～60VDC之間任意電壓，帶電源極性接反保護(hù)和浪涌保護(hù)，產(chǎn)品內(nèi)部經(jīng)DC/DC隔離模塊將外接電源與內(nèi)部電路隔離。
	功率	不使用PoDL供電時(shí)功率不大于1W，使用PoDL供電時(shí)功率為受電設(shè)備功率再加40%以上的富余量。
	接口隔離	網(wǎng)口與SPE口之間隔離，網(wǎng)口與電源端口隔離，隔離電壓1500VDC。SPE端口和輸入工作電源端口之間沒有電隔離。
	防護(hù)等級(jí)	IP20
	工作溫度	-20℃～+75℃。
	外形尺寸	100mm×32mm×32（長(zhǎng)×寬×高），重量100克。
	安裝方式	DIN35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝。

單對(duì)以太網(wǎng)中繼器

無標(biāo)題.png

四星電子單對(duì)以太網(wǎng)中繼器RPT-10T1L基本參數(shù)

參數(shù)分類	項(xiàng) 目	指標(biāo)
單對(duì)以太網(wǎng)SPE2口參數(shù)	接口類型	符合IEC63171-2標(biāo)準(zhǔn)的SPE連接器。
	傳輸速率	10Mbit/s全雙工，10BASE-T1L，IEEE802.3cg-2019。
	傳輸介質(zhì)	SPE單對(duì)雙絞線電纜，26AWG（0.14mm2）～ 14AWG（2mm2）。
	最大傳輸距離	1000米。
	連接指示	SPE端口狀態(tài)指示燈。
	PoDL供電	該端口（SPE2口）沒有PoDL供電。
	SEP端口數(shù)量	1個(gè)SPE端口。
單對(duì)以太網(wǎng)SPE1口參數(shù)	接口類型	符合IEC63171-2標(biāo)準(zhǔn)的SPE連接器。
	傳輸速率	10Mbit/s全雙工，10BASE-T1L，IEEE802.3cg-2019。
	傳輸介質(zhì)	SPE單對(duì)雙絞線電纜，26AWG（0.14mm2）～ 14AWG（2mm2）。
	最大傳輸距離	1000米。如果使用PoDL供電，則距離受功率和電纜截面積限制。
	連接指示	SPE端口狀態(tài)指示燈和PoDL指示燈。
	PoDL功率等級(jí)	支持PoDL供電輸出，輸入工作電源電壓為24VDC時(shí)支持功率等級(jí)Class10、11、12，輸入工作電源電壓為54VDC時(shí)支持功率等級(jí)Class13、14、15。SPE1口的PoDL輸出功率最高可達(dá)79W。
	SPE端口數(shù)量	1個(gè)SPE端口。
SPE通訊協(xié)議	IEEE802.3cg-2019，10Base-T1L，數(shù)據(jù)透明傳輸，支持所有以太網(wǎng)上層協(xié)議，如PROFINET、MODBUS TCP/IP、Ethernet/IP、EtherCAT、CC-Link IE、POWERLINK 等。
通用參數(shù)	工作電壓	18～60VDC之間任意電壓，帶電源極性接反保護(hù)和浪涌保護(hù)，產(chǎn)品內(nèi)部經(jīng)DC/DC隔離模塊將外接電源與內(nèi)部電路隔離。
	功率	不使用PoDL供電時(shí)功率不大于1W，使用PoDL供電時(shí)功率為受電設(shè)備功率再加40%以上的富余量。
	接口隔離	SPE2口與SPE1口之間相互隔離，SPE2口與電源端口隔離，隔離電壓1500VDC。SPE1口與輸入工作電源端口之間沒有電隔離。
	防護(hù)等級(jí)	IP20
	工作溫度	-20℃～+75℃。
	外形尺寸	100mm×32mm×32（長(zhǎng)×寬×高），重量100克。
	安裝方式	DIN35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝。

應(yīng)用拓?fù)?/p>

IE3-10T1L5網(wǎng)頁(yè)封面.png

SPE交換機(jī)IE3-10T1L5連接拓?fù)?/p>

IE-10T1L網(wǎng)頁(yè)封面.png

SPE介質(zhì)轉(zhuǎn)換器IE-10T1L連接拓?fù)?/p>

RPT-10T1L網(wǎng)頁(yè)封面.png

SPE中繼器RPT-10T1L連接拓?fù)?/p>

不使用PoDL供電時(shí)，對(duì)SPE雙絞線電纜的截面積沒什么要求，通常采用AWG22（截面積約0.3mm2）的雙絞線即可，最大傳輸距離為1000米。

當(dāng)PoDL供電功率較大且電纜較長(zhǎng)時(shí)，須使用截面積較大的的SPE電纜以減少線損，而這種粗纜往往不易裝入SPE連接器，可采用下面兩種方法增加PoDL的傳輸距離：

1、SPE交換機(jī)的連接器插頭到控制柜出線端子用細(xì)纜，SPE交換機(jī)控制柜的出線到現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備控制柜的進(jìn)線之間用粗纜，不同功率等級(jí)下的最大電纜長(zhǎng)度參看上面的IEEE802.3cg標(biāo)準(zhǔn)表格里的數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)控制柜到終端受電設(shè)備之間用細(xì)纜。

SPE細(xì)纜粗纜.png

2、在現(xiàn)場(chǎng)終端受電設(shè)備前安裝一個(gè)四星電子的SPE中繼器RPT-10T1L，終端受電設(shè)備的電力由中繼器的工作電源供給，這樣就可全部使用細(xì)纜節(jié)省費(fèi)用，這時(shí)SPE交換機(jī)的PoDL供電可以關(guān)閉，不同功率等級(jí)下的最大電纜長(zhǎng)度都可達(dá)到1000米，因?yàn)榇藭r(shí)SPE交換機(jī)到SPE中繼器之間只傳輸數(shù)據(jù)。

用中繼器PoDL供電.png