以太網是聯網世界無可爭議的霸主，近些年來一直牢牢占據著商業辦公環境的領地。控制和自動化領域也正在朝著這一開放式的、基于標準的技術發展。您是否以為接待前臺所采用的電纜也可以滿足工業過程控制和自動化技術環境的苛刻要求呢？實際上，COTS（市場流行的）5e類非屏蔽雙絞線（UTP）以太網電纜以工業標準來衡量是十分脆弱的。除了可能受到明顯的物理損害，還存在更加隱蔽的、不可見的電磁／射頻干擾外。假若要在工廠地面敷設非強化的商用級5e類非屏蔽雙絞電纜，結果會如何呢？下面我們就以Belden CDT電纜為例分別就其在安裝、溫度及紫外線輻射和陽光照射對線纜的影響、線纜的耐油性、機械力等各個方面來具體闡述在惡劣環境下以太網電纜應該具備哪些特點。
什么樣的環境為工業惡劣環境?
電纜在施工中和安裝后，不論是施工時的實際影響還是安裝好后的環境影響，都可能帶來較大的破壞影響，而我們通常所指的惡劣環境究竟是什么狀況呢？全面了解這種環境影響無疑可以提高電纜的應用性能。
施工安裝中的拉抻、搬運時線的自然分離是最初的重要影響因素，在安裝好后，外部環境的高溫、日光照射、紫外線輻射、電磁、射頻干擾等都會對電纜性能造成一定影響，而同時因磨損、剪斷和碾壓等機械力、接地、平衡等也會帶來很大影響。這些來自于不同的人為或非人為因素都為以太網構成了一個惡劣的工業環境。
惡劣因素的影響分析
在此針對各種因素對電纜的影響進行一一分析，從而在施工中或安裝后有針對性地注意，盡最大力來保證電纜的高性能。
安裝影響
在綜合不線的施工安裝中，安裝的正確與否是提高電纜性能的重要原因。商業標準規定最大拉抻力為25 lbs。拉抻前，電纜為100英尺，拉抻后，可能變成100英尺2英寸！用過大的力拉抻商用級UTP會拉長電纜。電纜的拉長會造成過多的信號損失（衰減）和信號延遲。這些效應將限制電纜可能敷設的距離。當搬運電纜時，雙絞線可能會散開，改變線對導線中心間的間距，造成不平衡。這樣，線對間具有更多的耦合作用（串擾）、信號回波傳送（回損），更加容易受到周圍電磁／射頻干擾的影響。這些因素中的任何一個都可能會引起電纜傳輸數據的丟失，造成工業過程中斷或安全問題。Belden CDT的獲專利的粘連線對技術可以防止線對的開散，保證了電纜的設計性能。每一線對的絕緣導體都沿整條電纜物理地粘連在一起。無論您如何搬運，即使在安裝時，線對也不會被無意分開。粘連線對還增加了機械強度，除了機械穩定性外，還提高了耐拉程度。只有Belden CDT電纜具有此種安裝型性能TM（Installable PerformanceTM），才能確保控制網絡具有最大的堅韌性，因而具有安裝型性能是以太網電纜的先決條件。
溫度影響
上面的問題都是由搬運電纜而引起的。那么在工業應用中遇到極端溫度環境時電纜又會出現哪些問題呢？極端低溫會使電纜變硬、變脆、很難使用。尤其在安裝時電纜太脆是一個很嚴重的問題。另一方面，極高的溫度可能會使電纜中所使用的塑料性能降級。應根據預期的溫度敷設相應的電纜。電纜溫度額定值并不是唯一的考慮因素。在20℃以上時，每增加1℃，COTS 5e類電纜的衰減會增加0.4%。在60℃時，衰減可能會增加16%。 目前，Belden CDT提供有一種DataTwist電纜，增強了高溫抗衰減性能。另一方面，您可以敷設較短的電纜，或希望信號足夠強，以致于在受到電磁／射頻干擾時也能夠被無誤接收。但糟糕的是，如前所述，電纜的余量高度和固有的抗擾度可能已經在安裝時受到損害。只有Belden CDT的獲得專利的粘連線對技術能夠防止由安裝拉抻所造成的改變，即使考慮到更多情況（如環境溫度上升）也可保證所許諾的性能。因而以太網電纜必須具有堅韌性，具有極強的抗高低溫的特質。
紫外線輻射和陽光照射
大多數商用5e類電纜不是用于戶外使用的，當電纜暴露在陽光中的紫外線下時，電纜的塑料護套就會加速分解。護套的機械強度（即，分開）開始降低，縮短了電纜的使用壽命。Belden CDT的DataTwist產品提供了防陽光照射（SUN RES）的電纜護套，確保它們能夠在實際應用中經久耐用，抗紫外線是以太網電纜的又一必要條件。
耐油
在實際的日常生產活動中，很多零部件都需要進行很好的潤滑以保證順暢的運行。從石油中提取的潤滑油會浸入COTS 5e類電纜中，尤其是在高溫下。油會造成電纜護套膨脹，失去機械強度，使內芯暴露在外，Belden CDT的DataTwist電纜提供了各種防油護套。毫無疑問，耐油性是以太網電纜滿足實際生產的不可或缺的條件。
機械力--磨損、剪斷和碾壓
您是否有過工作環境與您處處作對的經歷？但如果您也和電纜處處作對，比如偏偏要在電纜上行走，則可能會造成數據傳輸錯誤或網絡延遲。如果在電纜上面駕駛，則可能會損壞整條電纜。普通商用電纜甚至沒有幸免的可能。DataTwist電纜都具有工業級的電纜護套，其中有些具有獨特的表面護套，可以針對磨損和剪斷提供額外的機械保護。如果您想獲得最大程度的機械保護，那么，加固的DataTwist產品就是最佳的選擇。采用聯鎖的加固鎧裝，粘連線對和Belden CDT的可安裝性能保證了您能夠擁有最堅韌的以太網電纜。
電磁、射頻干擾，噪音和屏蔽
以上所說的問題都很明顯，因為您可以看到或感覺到這些問題的發生。但您不可能輕易得知EMI／RFI何時發生和是否已給網絡造成重大破壞。避開潛在的干擾源是最好的選擇。第一步是，在敷設電纜時應盡量遠離干擾源，如電焊機、切換繼電器或直流驅動器。當您試圖控制諸如電焊擬人機等類似干擾源時應該怎么辦呢？方法之一是使用光纜。光纜可以絕對避免電磁／射頻干擾造成的影響。如果您擔心成本、復雜性或光纜的堅韌性等問題，則可以考慮采用屏蔽5e類桶纜解決方案。即使是簡單的一層鋁博屏蔽，在正確接地時也能夠提供很顯著的抗電磁／射頻干擾的能力。以太網電纜具有抗電磁／射頻干擾的能力才能確保網絡信息傳遞的暢通無阻。
接地
正確的接地是獲得有效屏蔽的關鍵。沒有接地或接地不正確可能會降低屏蔽的效果。理想的屏蔽接地應該只有唯一的接點。當干擾信號耦合到屏蔽層上時，電流就會被導入大地，避免了屏蔽層下的線對受到影響。當屏蔽的近端和遠端都與地面連接時，有可能會形成接地環路。近端位置與遠端位置的大地電勢差會在導電屏蔽層上形成巨大的電勢差和相應電流。屏蔽上流動的大地電流使屏蔽成為攜帶信號的線對的干擾源。因而以太網電纜必須具有優質的接地。
平衡
高度平衡的、穩定的UTP可提供很大的抗擾性。線對的每半個紐絞可以被看作一個環形天線。另外半個連續的紐絞在方向上都與上方導線相反。在一條平衡理想的電纜中，環形天線的交變極性會抵消加在線對上的干擾。粘連線對電纜提供了最接近于完美平衡的特性，特別是在粗暴安裝和在日常使用中受到機械損害之后。在干擾存在時，電纜的平衡性和穩定性是其在工業以太網的應用中成敗的關鍵。
工業標準
開放式的標準化是以太網的一個主要優點。任何產品都可以設計成符合IEEE所規定的最低要求。以太網最常用的電纜所遵循的現行標準是由TIA（電信行業協會）同EIA（電子行業協議）共同制定和實施的。TIA/EIA 568-B描述了有關商用建筑通信布線（電纜和連接器）的相關規定。TR-42委員會負責電信基礎設施布線標準。在協調工業以太網標準在不同團體的應用中，各組織下了很大的努力。在歐洲，工業自動化開放網絡協會（IAONA），國際電工委員會（IEC）和Cenelec（電子技術標準歐洲委員會）正在與TIA/EIA及互相間進行溝通，旨在推出面向工業以太網的真正開放、協調的、基于標準的工業通訊體系。
以太網技術在控制和自動化聯網方面具有速度高和規模經濟的優勢。以太網必須根據工業環境所面臨的實際的問題進行調整。雖然COTS電纜可以在一些工業應用中使用，但在有些應用中，COTS電纜因堅韌性不足而不能被接受。Belden CDT的DataTwist粘連線對電纜為屏蔽和非屏蔽雙絞線電纜提供了最佳的機械穩定性，最大程度地減輕了惡劣環境造成的影響，同時提供了統一的安裝型性能。附加的工業級塑料護套或鎧裝護套為電纜提供的額外保護和強度，實現了高層控制工程人員的預期設計目標。因此，您在開發您的控制系統時，您可以問一下自己：我的以太網電纜足夠堅韌嗎？
