工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了現(xiàn)場的控制系統(tǒng)中，作為主流工業(yè)以太網(wǎng)的代表，Profinet的身影在當(dāng)今的控制系統(tǒng)中也隨處可見。

在現(xiàn)場連接Profinet網(wǎng)絡(luò)的時候，你會發(fā)現(xiàn)Profinet網(wǎng)線里只有四根線，顏色分別是：白，黃，藍(lán)，橙，如下圖：

西門子同時還有一種網(wǎng)線是八芯雙絞線的，如下圖：

那么問題來了：為什么Profinet的網(wǎng)線只有四芯？它和八芯的網(wǎng)線有什么區(qū)別呢？為了回答這個問題，我們要從以太網(wǎng)的定義及分類標(biāo)準(zhǔn)談起。

國際電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)根據(jù)傳輸介質(zhì)和波特率的不同，把以太網(wǎng)分成了很多類別，并且使用如下的通用格式來進(jìn)行命名：

信號速率(Mbit/s)帶寬(基帶或?qū)拵?-長度(m)或電纜類型；比如，最早最經(jīng)典的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為：10BASE-5，它表示傳輸速率為10 Mbit/s，屬于基帶網(wǎng)絡(luò)（BASE），傳輸?shù)淖畲缶嚯x為500米。1990年發(fā)布的10BASE-T標(biāo)準(zhǔn)是以太網(wǎng)發(fā)展史上的一個里程碑，它首次在雙絞線上實現(xiàn)了10 Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。

目前十兆（10M）以太網(wǎng)已經(jīng)基本被淘汰了，較多的是百兆（100M）和千兆（1000M）以太網(wǎng)。當(dāng)前的Profinet網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)是百兆以太網(wǎng)的如下兩種類型：100BASE-TX和100BASE-FX。

100BASE-TX：其中100表示百兆以太網(wǎng)，BASE表示基帶網(wǎng)絡(luò)，T表示雙絞線。它的物理層傳輸介質(zhì)為雙絞線，但僅使用其中的兩對（四根線），典型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星型；100BASE-TX是主流的百兆以太網(wǎng)技術(shù)，它對電纜及接頭的要求嚴(yán)格，必須是5類(CAT5)或5類以上的。

傳輸介質(zhì)為雙絞線的Profinet網(wǎng)絡(luò)是基于100BASE-TX以太網(wǎng)的，在保證網(wǎng)線級別的情況下，它可以使用四根線進(jìn)行傳輸。這就是為什么現(xiàn)場看到的Profinet網(wǎng)線都是四芯的。Profinet的網(wǎng)線有顏色（白，黃，藍(lán)，橙）的區(qū)分，只需要把相應(yīng)顏色的線插入到RJ45快插接頭相應(yīng)顏色的通道里即可（白，黃，藍(lán)，橙分別對于RJ45的1，2，3，6）：

100BASE-TX的最大網(wǎng)段長度為100米，當(dāng)長度超過100米時，需要使用光纖進(jìn)行傳輸，這時以太網(wǎng)的類型為100BASE-FX，其傳輸介質(zhì)是雙股62.5/125的多模光纖，一股光纖用于發(fā)送數(shù)據(jù)，一股光纖用于接收數(shù)據(jù)，支持全雙工通信，最大網(wǎng)段長度為2000米，擁有和100BASE-TX相同的信號系統(tǒng)。

還有一種百兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)100BASE-T4，它也使用雙絞線作為傳輸介質(zhì)（T表示雙絞線，4表示4對），與100BASE-TX的不同之處在于它需要使用全部的8芯線（100BASE-TX只需要使用8芯中的4芯），但是它對網(wǎng)線的級別要求不高，3類（CAT3）以上的網(wǎng)線即可滿足要求。

隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，在百兆以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了千兆以太網(wǎng)（1000M bit/s），千兆以太網(wǎng)需要使用全部的8芯線進(jìn)行傳輸。

講到這里，你對文章標(biāo)題提出的問題已經(jīng)有答案了吧？是的，Profinet之所以使用4芯的網(wǎng)線，是因為它的基礎(chǔ)是100BASE-TX以太網(wǎng)，這種以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)只需要要4對雙絞線中的2對（4芯）即可完成傳輸；西門子的8芯的以太網(wǎng)線通常是6類（CAT6）網(wǎng)線，它可以應(yīng)用于傳統(tǒng)的百兆以太網(wǎng)，也可以應(yīng)用于千兆以太網(wǎng)，應(yīng)用范圍更廣，當(dāng)然價格也相對貴些。

長按掃描下面的二維碼，關(guān)注“方正智芯”的原創(chuàng)文章，提供工業(yè)控制領(lǐng)域(PLC、單片機(jī)、通信)的技術(shù)和經(jīng)驗的分享，持續(xù)關(guān)注，持續(xù)進(jìn)步。