CN117793035A - 一种apl双线以太网系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种APL双线以太网系统,涉及通讯技术领域,其包括APL电源交换机、APL现场交换机和主干线缆,还包括用于补偿所述主干线缆上电压和通讯信号的APL中继器,所述主干线缆包括第一线缆和第二线缆,所述APL电源交换机与所述APL中继器通过所述第一线缆连接,所述APL中继器与所述APL现场交换机通过所述第二线缆连接。本发明的APL双线以太网系统通过设置用于补偿主干线缆上电压和通讯信号的APL中继器,在提升APL双线以太网系统的可靠性和稳定性以及APL双线以太网系统的通讯质量等的同时,相较于增加主干线缆线径,降低了APL电源交换机与APL现场交换机远距离通讯的成本。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域,具体而言,涉及一种APL双线以太网系统。
背景技术
APL(Advanced Physical Layer,高级物理层)双线以太网是目前智能工厂兴起的一种工业通讯方式,旨在提供可靠的高速以太网连接等,其包括APL电源交换机与APL现场交换机的组网拓扑。
APL电源交换机与APL现场交换机一般通过主干线缆直连,以通过主干线缆对APL现场交换机供电,且APL电源交换机与APL现场交换机通过主干线缆通讯。但是,APL电源交换机与APL现场交换机的远距离通讯受限于主干线缆的电压和通讯信号的衰减,现有技术中一般通过增加所用主干线缆线径的方式来克服上述问题,但随着通讯距离和主干线缆线径的增加,无疑会导致线缆成本的极大增加。
发明内容
本发明解决的问题是:如何降低APL电源交换机与APL现场交换机远距离通讯的成本。
为解决上述问题,本发明提供一种APL双线以太网系统,包括APL电源交换机、APL现场交换机和主干线缆,还包括用于补偿所述主干线缆上电压和通讯信号的APL中继器,所述主干线缆包括第一线缆和第二线缆,所述APL电源交换机与所述APL中继器通过所述第一线缆连接,所述APL中继器与所述APL现场交换机通过所述第二线缆连接。
可选地,所述APL中继器包括并联的线缆电压补偿电路和通讯信号补偿电路。
可选地,所述线缆电压补偿电路包括隔离DC-DC电源、设置在所述隔离DC-DC电源的供电输入端的一对电感量相等的第一电感以及设置在所述隔离DC-DC电源的供电输出端的一对电感量相等的第二电感;所述隔离DC-DC电源的供电输入端分别通过两个所述第一电感连接至所述第一线缆的正极线与负极线,所述隔离DC-DC电源的供电输出端分别通过两个所述第二电感连接至所述第二线缆的正极线与负极线。
可选地,所述线缆电压补偿电路还包括电源防反接电路,所述隔离DC-DC电源的供电输入端通过所述电源防反接电路连接至所述第一电感。
可选地,所述通讯信号补偿电路包括通讯变压器、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容,所述通讯变压器的供电输入端分别通过所述第一电容和所述第二电容连接至所述第一线缆的正极线与负极线,所述通讯变压器的供电输出端分别通过所述第三电容和所述第四电容连接至第二线缆的正极线与负极线。
可选地,所述通讯信号补偿电路还包括通讯信号幅值调理电路,所述通讯信号幅值调理电路包括第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片,所述第一APL PHY芯片和所述第二APL PHY芯片通过介质无关接口通讯连接;所述第一APL PHY芯片的介质相关接口分别通过所述第一电容和所述第二电容连接至所述第一线缆的正极线与负极线,所述第二APL PHY芯片通过介质相关接口与所述通讯变压器的供电输入端连接。
可选地,所述通讯信号幅值调理电路还包括供电电路,所述供电电路的供电输入端连接至所述第一线缆,所述供电电路的供电输出端连接至所述第一APL PHY芯片和所述第二APL PHY芯片的供电接口。
可选地,所述第一APL PHY芯片和所述第二APL PHY芯片设有地址管理接口。
可选地,所述APL电源交换机包括第三APL PHY芯片、第五电容、第六电容、DC电源、第三电感和第四电感,所述第五电容的一端与所述第三APL PHY芯片的相应介质相关接口连接,所述第五电容的另一端与所述第一线缆的正极线连接;所述第六电容的一端与所述第三APL PHY芯片的相应介质相关接口连接,所述第六电容的另一端与所述第一线缆的负极线连接;所述DC电源的正极通过所述第三电感接入所述第五电容与所述第一线缆的正极线之间,所述DC电源的负极通过所述第四电感接入所述第六电容与所述第一线缆的负极线之间。
可选地,所述APL现场交换机包括第四APL PHY芯片、第七电容和第八电容,所述第七电容的一端与所述第二线缆的正极线连接,所述第七电容的另一端与所述第四APL PHY芯片的相应介质相关接口连接;所述第八电容的一端与所述第二线缆的负极线连接,所述第八电容的另一端与所述第四APL PHY芯片的相应介质相关接口连接。
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:APL双线以太网系统通过设置APL中继器,以解决APL电源交换机与APL现场交换机长距离(或远距离)通讯中面临的电压跌落和通讯信号衰减等问题,在提升APL双线以太网系统的可靠性和稳定性以及APL双线以太网系统的通讯质量等的同时,相较现有技术降低了APL电源交换机与APL现场交换机远距离通讯的成本。具体地,在APL电源交换机与APL现场交换机距离较远时(或需要远距离通讯时),通过APL中继器进行对APL现场交换机的供电电压补偿以及通讯信号补偿,一方面,保证APL现场交换机远距离通讯能够具备足够的电力供应,从而保证其能够正常、稳定地运行;另一方面,保证APL电源交换机与APL现场交换机之间传输的通讯信号的质量与强度,即通过APL中继器增强通讯信号,确保通讯信号在传输过程中保持清晰、准确且稳定;再一方面,无需增加主干线缆线径,APL中继器的设置相较现有技术降低了APL电源交换机与APL现场交换机远距离通讯的成本。
附图说明
图1为本发明实施例中APL双线以太网系统的结构示意图;
图2为本发明另一实施例中APL双线以太网系统的结构示意图;
图3为本发明又一实施例中APL双线以太网系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
结合图1所示,本发明实施例提供一种APL双线以太网系统,包括APL电源交换机、APL现场交换机和主干线缆,APL双线以太网系统还包括用于补偿主干线缆上电压和通讯信号的APL中继器,主干线缆包括第一线缆和第二线缆,APL电源交换机与APL中继器通过第一线缆连接,APL中继器与APL现场交换机通过第二线缆连接。
本实施例中,APL双线以太网系统作为一种在如工业环境等环境中用于高速可靠通讯的网络架构,其包括APL电源交换机、APL现场交换机、主干线缆以及用于补偿主干线缆上电压和通讯信号的APL中继器;APL中继器的一端通过主干线缆的第一线缆连接至APL电源交换机,APL中继器的另一端通过主干线缆的第二线缆连接至APL现场交换机。APL电源交换机通过第一线缆向APL中继器及APL现场交换机等稳定地提供电源,以满足相应供电需求;APL现场交换机通过第二线缆接收经APL中继器补偿后的通讯信号,并将其解码为所需的相应数据。其中,APL电源交换机用于提供电源、数据交换和网络管理功能,以确保工业自动化和控制系统的可靠性和性能等;APL现场交换机用于实现工业现场设备之间的通讯,以构建高性能、可靠和实时的工业以太网网络等;主干线缆用于实现数据传输和电力供应。
现有技术中,一般通过增加主干线缆线径来降低主干线缆电阻率,以实现APL电源交换机与APL现场交换机的长距离(或远距离)稳定通讯,但这样极大提升长距离通讯的成本。本实施例中的APL双线以太网系统通过设置APL中继器,以解决APL电源交换机与APL现场交换机长距离(或远距离)通讯中面临的电压跌落和通讯信号衰减等问题,在提升APL双线以太网系统的可靠性和稳定性以及APL双线以太网系统的通讯质量等的同时,相较现有技术降低了APL电源交换机与APL现场交换机远距离通讯的成本。具体地,在APL电源交换机与APL现场交换机距离较远时(或需要远距离通讯时),通过APL中继器进行对APL现场交换机的供电电压补偿以及通讯信号补偿,一方面,保证APL现场交换机远距离通讯能够具备足够的电力供应,从而保证其能够正常、稳定地运行;另一方面,保证APL电源交换机与APL现场交换机之间传输的通讯信号的质量与强度,即通过APL中继器增强通讯信号,确保通讯信号在传输过程中保持清晰、准确且稳定;再一方面,无需增加主干线缆线径,APL中继器的设置相较现有技术降低了APL电源交换机与APL现场交换机远距离通讯的成本。
可选地,经过工程实践验证,APL电源交换机与APL现场交换机通讯距离小于1km时,电压跌落是抑制主干线缆通讯距离的主要因素;而通讯距离超过1km时,为了通讯的可靠性,主干线缆上通讯信号衰减因素是必须考虑的因素。
可选地,结合图2、图3所示,APL中继器包括并联的线缆电压补偿电路和通讯信号补偿电路。
本实施例中,APL中继器的线缆电压补偿电路和通讯信号补偿电路并联连接,线缆电压补偿电路的一端与通讯信号补偿电路的一端连接,并通过第一线缆连接至APL电源交换机;线缆电压补偿电路的另一端与通讯信号补偿电路的另一端连接,并通过第二线缆连接至APL现场交换机。APL中继器通过线缆电压补偿电路进行APL现场交换机的供电电压补偿,线缆电压补偿电路用于在因主干线缆电阻造成电力耗损(电压跌落)后补偿APL现场交换机的供电电压,保证APL现场交换机远距离通讯能够具备足够的电力供应。APL中继器通过通讯信号补偿电路进行通讯信号补偿,即用于增强通过主干线缆传输的通讯信号的质量和强度,以弥补信号衰减,保证通讯数据传输的质量、强度与稳定性。示例性地,线缆电压补偿电路包括稳压器、升压器、隔离电源电路等;通讯信号补偿电路包括放大器、均衡器、信号转换器等。
可选地,结合图2、图3所示,线缆电压补偿电路包括隔离DC-DC电源、设置在隔离DC-DC电源的供电输入端的一对电感量相等的第一电感L1以及设置在隔离DC-DC电源的供电输出端的一对电感量相等的第二电感L2;隔离DC-DC电源的供电输入端分别通过两个第一电感L1连接至第一线缆的正极线与负极线,隔离DC-DC电源的供电输出端分别通过两个第二电感L2连接至第二线缆的正极线与负极线。
本实施例中,线缆电压补偿电路的隔离DC-DC电源用于将经第一线缆输入的电压转换为所需的输出电压,并经第二线缆向APL现场交换机输出;且隔离DC-DC电源用于实现电气隔离,以确保输入和输出之间的电气分离,保护相应电路免受电压峰值、噪声、干扰等的影响。隔离DC-DC电源的供电输入端的两个接线端分别通过两个第一电感L1连接至第一线缆的正极线与负极线,以在隔离DC-DC电源的供电输入端和第一电缆的正极线以及负极线之间建立电气连接,其中,第一线缆包括正极线与负极线,正极线连接电源正极,负极线连接电源负极;隔离DC-DC电源的供电输出端的两个接线端分别通过两个第二电感L2连接至第二线缆的正极线与负极线,以在隔离DC-DC电源的供电输出端和第二电缆的正极线以及负极线之间建立电气连接,其中,第二线缆包括连接电源正极的正极线与连接电源负极的负极线。如此,通过设置两个电感量相等的第一电感L1和两个电感量相等的第二电感L2,一方面,以实现更好的电源解耦合抑制电磁干扰,更有效地滤除电源中的高频噪声和波动,确保稳定的电压输出;另一方面,实现阻抗匹配(保持电源端和负载端之间的阻抗匹配),减小信号反射,提高电路的效率和稳定性。而且,隔离DC-DC电源用于实现电压补偿,如通过DC-DC电压转换进行相应升压,以弥补线缆阻抗造成的电压跌落等,保障APL现场交换机的供电需求。在一些实施例中,第一电感L1和第二电感L2采用功率电感,以提升第一电感L1和第二电感L2的电流承受能力、使得第一电感L1和第二电感L2的直流电阻更低等。
可选地,第一电感L1与第二电感L2电感量相等,以实现隔离DC-DC电源的供电输入端与供电输出端的阻抗平衡,保障电路的电源供电质量和稳定性,减小电磁干扰对电路的影响等。
可选地,在保证APL电源交换机与APL现场交换机之间长距离有效通讯的前提下,主干线缆长度与主干线缆的源端供电电压(如第一线缆的供电电压)、隔离DC-DC电源的效率、主干线缆的单位直流电阻、APL现场交换机的总功率有关,一般地,主干线缆的源端供电电压增加、隔离DC-DC电源的效率提高、主干线缆的单位直流电阻减小、APL现场交换机的总功率减小,均能够延长APL电源交换机与APL现场交换机通过主干线缆通讯的通讯距离。在不考虑增加主干线缆线径(以减小主干线缆的单位直流电阻)以及降低APL现场交换机的功率等支架成本的方案的情况下,提高隔离DC-DC电源的效率、提升主干线缆的源端供电电压能够有效提升APL电源交换机与APL现场交换机通过主干线缆通讯的通讯距离。
可选地,结合图2所示,线缆电压补偿电路还包括电源防反接电路,隔离DC-DC电源的供电输入端通过电源防反接电路连接至第一电感L1。
为避免主干线缆电源极性接反而造成线缆电压补偿电路甚至APL双线以太网系统中相应部件受损的情况发生,本实施例中,线缆电压补偿电路中设有电源防反接电路,隔离DC-DC电源通过电源防反接电路连接至第一电感L1。其中,电源防反接电路包括二极管防反接电路、MOS管防反接电路、全桥防反接电路等。示例性地,当电源防反接电路采用二极管防反接电路或MOS管防反接电路时,主干线缆电源极性接反时相应二极管或MOS管截止不导通,从而对线缆电压补偿电路及APL双线以太网系统起到保护作用;当电源防反接电路采用全桥防反接电路时,无论主干线缆电源极性正接还是反接,都不会影响线缆电压补偿电路及APL双线以太网系统的正常工作运行,始终保证对APL现场交换机的供电。在一些实施例中,电源防反接电路采用理想二极管电路,避免二极管电压降带来的损耗等。如此,以提升APL双线以太网系统的安全性和可靠性等。
可选地,结合图2所示,通讯信号补偿电路包括通讯变压器、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4,通讯变压器的供电输入端分别通过第一电容C1和第二电容C2连接至第一线缆的正极线与负极线,通讯变压器的供电输出端分别通过第三电容C3和第四电容C4连接至第二线缆的正极线与负极线。
本实施例中,通讯信号补偿电路用于弥补通讯信号在传输过程中的信号衰减和噪声等,以确保通过主干线缆传输的通讯信号质量和稳定性。具体地,通讯信号补偿电路的通讯变压器用于变换通讯信号的电压,如通过提升通讯信号的电压实现信号放大等。通讯变压器的供电输入端分别通过第一电容C1和第二电容C2与第一线缆的正极线和负极线建立电气连接,通讯变压器的供电输出端分别通过第三电容C3和第四电容C4与第二线缆的正极线和负极线建立电气连接,通过设置第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4,实现(交流)通讯信号与(直流)电源供电的解耦,避免供电与通讯信号之间相互干扰,保证通讯信号传输的质量和稳定性。而且,第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4还起到信号的滤波和去除噪声的作用,进一步提升通讯信号传输的质量等。在一些实施例中,通讯变压器还起到隔离信号、阻抗匹配、信号转换、信号放大或降低幅度以及滤波等这样,用于维护通讯信号的质量和稳定性,尤其是在长距离传输和噪声环境中。
可选地,第一电容C1与第二电容C2参数一致,第三电容C3和第四电容C4参数一致,通过保持电容的匹配性,以避免通讯信号失真或干扰等。
可选地,第一电容C1、第二电容C2和两个第一电感L1用于实现(交流)通讯信号与(直流)电源供电的解耦(即从第一线缆中解耦);第三电容C3、第四电容C4和两个第二电感L2用于实现(交流)通讯信号与(直流)电源供电的耦合(即耦合到第二线缆中)。
可选地,结合图3所示,通讯信号补偿电路还包括通讯信号幅值调理电路,通讯信号幅值调理电路包括第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片,第一APL PHY芯片和第二APLPHY芯片通过介质无关接口通讯连接;第一APL PHY芯片的介质相关接口分别通过第一电容C1和第二电容C2连接至第一线缆的正极线与负极线,第二APL PHY芯片通过介质相关接口与通讯变压器的供电输入端连接。
本实施例中,通讯信号幅值调理电路用于提升长距离主干线缆衰减后的通讯信号幅值。具体地,通讯信号幅值调理电路包括两个APL PHY芯片(PHY芯片用于进行通讯信号的数据编码、解码和调制、解调等,如进行数字数据与模拟信号之间的转换),即第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片,第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片的介质无关接口(也称媒体独立接口,一般包括数据接口和管理接口;第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片通过各自的介质无关接口进行通讯)连接在一起;第一电容C1的一端连接至第一线缆的正极线,另一端连接至第一APL PHY芯片的相应介质相关接口(也称介质有关接口,其为从物理层实现到物理介质的传输数据的物理或电气/光学接口);第二电容C2的一端连接至第一线缆的负极线,另一端连接至第一APL PHY芯片的相应介质相关接口;通讯变压器的供电输入端的两个接线端分别连接至第二APL PHY芯片的相应(不同的两个)介质相关接口。在APL电源交换机向远端APL现场交换机发送数据时,由于该通讯信号幅值调理电路的作用,第一APL PHY芯片将APL中继器前的经第一线缆长距离传输而幅值衰减的APL通讯信号解析为数字信号,该数字信号经第一APL PHY芯片的介质无关接口传输到第二APL PHY芯片,第二APL PHY芯片之后再将该数据调制成标准的双线以太网通讯信号(实现通讯信号幅值衰减补偿),最后由电容耦合到第二线缆上并向APL现场交换机传输。而在APL电源交换机接收远端APL现场交换机发送数据时,由于通讯信号幅值调理电路的作用,第二APL PHY芯片将APL中继器后的经第二线缆长距离传输而幅值衰减的APL通讯信号解析为数字信号,该数字信号通过该第二APL PHY芯片的介质无关接口传输到第一APL PHY芯片,第一APL PHY芯片之后再把该数据调制成标准的通讯信号耦合到APL中继器前的第一线缆上并向APL电源交换机传输。如此,通过APL中继器实现APL电源交换机与APL现场交换机之间长距离通讯的通讯信号幅值衰减补偿,保证通过主干线缆传输的通讯信号质量和稳定性。
另外,通讯信号补偿电路通过同时设置通讯信号幅值调理电路和通讯变压器,一方面,以通过APL PHY芯片负责信号转换,实现通讯信号幅值衰减补偿等;另一方面,通过通讯变压器实现电气隔离,即将APL PHY芯片与通信线路物理上隔离开来,防止电气干扰和电磁噪声进入或退出PHY芯片,以保护相应设备免受外部电气干扰以及确保通信信号的稳定性。
可选地,根据《Ethernet-APL DATA Test Specification》(以太网-APL数据测试规范相关的文件或标准),其规定主干线缆上的通讯信号的峰峰值(Vpp,即信号的最大振幅到最小振幅之间的差值)为2.4伏特(V),以及通讯信号幅值需要介于-15%~+5%(即信号的幅值基于原始幅值的85%~105%)。
可选地,结合图3所示,通讯信号幅值调理电路还包括供电电路,供电电路的供电输入端连接至第一线缆,供电电路的供电输出端连接至第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片的供电接口。
本实施例中,为保证第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片的稳定供电,采用供电电路从第一线缆取电,并经供电电路转换为第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片所需的电能(即适于第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片稳定工作的电能),通过第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片的供电接口对第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片进行供电。示例性地,供电电路采用DC-DC电路(或DC-DC芯片),以将来自第一线缆的直流电转换为第一APLPHY芯片和第二APL PHY芯片所需大小的直流电。在一些实施例中,供电电路的供电输入端接入第一电感L1与隔离DC-DC电源之间,以通过第一电感L1和第二电感L2起到电源解耦和抑制电磁干扰的作用,更有效地滤除电源中的高频噪声和波动,确保输入供电电路的电压的稳定等。
可选地,第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片设有地址管理接口。
本实施例中,第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片通过设置地址管理接口,以方便配置和管理第一APL PHY芯片和第二APL PHY芯片的地址,确保通信的正确路由等。
可选地,结合图2、图3所示,APL电源交换机包括第三APL PHY芯片、第五电容C5、第六电容C6、DC电源、第三电感L3和第四电感L4,第五电容C5的一端与第三APL PHY芯片的相应介质相关接口连接,第五电容C5的另一端与第一线缆的正极线连接;第六电容C6的一端与第三APL PHY芯片的相应介质相关接口连接,第六电容C6的另一端与第一线缆的负极线连接;DC电源的正极通过第三电感L3接入第五电容C5与第一线缆的正极线之间,DC电源的负极通过第四电感L4接入第六电容C6与第一线缆的负极线之间。
本实施例中,APL电源交换机的第三APL PHY芯片用于进行通讯信号的数据编码、解码和调制、解调等,APL电源交换机通过第三APL PHY芯片进行数据通讯(信号传输)。第三APL PHY芯片的(不同的两个)相应介质相关接口分别通过第五电容C5、第六电容C6连接至第一线缆的正极线、负极线,通过设置第五电容C5与第六电容C6,以实现对(交流)通讯信号的滤波等,保证第三APL PHY芯片发送或接收的通讯信号的稳定等。DC电源则用于向第一线缆等提供直流供电,具体地,DC电源的正负极分别通过第三电感L3和第四电感L4连接第一线缆的正极线、负极线,以保证DC电源直流电输出的平滑、稳定等,从而提升APL双线以太网系统的稳定性。
可选地,根据《Ethernet-APL Port Profile Specification》(以太网-APL端口配置规范的文件或标准),其规定主干线缆的源端供电(如DC电源供电)范围为46V~50V,经过主干线缆的传输,负载端(即APL现场交换机)的最小供电电压为28.8V。
可选地,结合图2、图3所示,APL现场交换机包括第四APL PHY芯片、第七电容C7和第八电容C8,第七电容C7的一端与第二线缆的正极线连接,第七电容C7的另一端与第四APLPHY芯片的相应介质相关接口连接;第八电容C8的一端与第二线缆的负极线连接,第八电容C8的另一端与第四APL PHY芯片的相应介质相关接口连接。
本实施例中,第四APL PHY芯片通过相应介质相关接口进行数据通讯,具体地,第四APL PHY芯片的(不同的两个)相应介质相关接口分别通过第七电容C7、第八电容C8连接至第二线缆的正极线、负极线,通过设置第七电容C7与第八电容C8,以实现对(交流)通讯信号的滤波等,保证第四APL PHY芯片发送或接收的通讯信号的稳定等。
虽然本发明披露如上,但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种APL双线以太网系统,包括APL电源交换机、APL现场交换机和主干线缆,其特征在于,还包括用于补偿所述主干线缆上电压和通讯信号的APL中继器,所述主干线缆包括第一线缆和第二线缆,所述APL电源交换机与所述APL中继器通过所述第一线缆连接,所述APL中继器与所述APL现场交换机通过所述第二线缆连接。
2.如权利要求1所述的APL双线以太网系统,其特征在于,所述APL中继器包括并联的线缆电压补偿电路和通讯信号补偿电路。
3.如权利要求2所述的APL双线以太网系统,其特征在于,所述线缆电压补偿电路包括隔离DC-DC电源、设置在所述隔离DC-DC电源的供电输入端的一对电感量相等的第一电感以及设置在所述隔离DC-DC电源的供电输出端的一对电感量相等的第二电感;所述隔离DC-DC电源的供电输入端分别通过两个所述第一电感连接至所述第一线缆的正极线与负极线,所述隔离DC-DC电源的供电输出端分别通过两个所述第二电感连接至所述第二线缆的正极线与负极线。
4.如权利要求3所述的APL双线以太网系统,其特征在于,所述线缆电压补偿电路还包括电源防反接电路,所述隔离DC-DC电源的供电输入端通过所述电源防反接电路连接至所述第一电感。
5.如权利要求2所述的APL双线以太网系统,其特征在于,所述通讯信号补偿电路包括通讯变压器、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容,所述通讯变压器的供电输入端分别通过所述第一电容和所述第二电容连接至所述第一线缆的正极线与负极线,所述通讯变压器的供电输出端分别通过所述第三电容和所述第四电容连接至第二线缆的正极线与负极线。
6.如权利要求5所述的APL双线以太网系统,其特征在于,所述通讯信号补偿电路还包括通讯信号幅值调理电路,所述通讯信号幅值调理电路包括第一APL PHY芯片和第二APLPHY芯片,所述第一APL PHY芯片和所述第二APL PHY芯片通过介质无关接口通讯连接;所述第一APL PHY芯片的介质相关接口分别通过所述第一电容和所述第二电容连接至所述第一线缆的正极线与负极线,所述第二APL PHY芯片通过介质相关接口与所述通讯变压器的供电输入端连接。
7.如权利要求6所述的APL双线以太网系统,其特征在于,所述通讯信号幅值调理电路还包括供电电路,所述供电电路的供电输入端连接至所述第一线缆,所述供电电路的供电输出端连接至所述第一APL PHY芯片和所述第二APL PHY芯片的供电接口。
8.如权利要求6所述的APL双线以太网系统,其特征在于,所述第一APL PHY芯片和所述第二APL PHY芯片设有地址管理接口。
9.如权利要求1-8中任一项所述的APL双线以太网系统,其特征在于,所述APL电源交换机包括第三APL PHY芯片、第五电容、第六电容、DC电源、第三电感和第四电感,所述第五电容的一端与所述第三APL PHY芯片的相应介质相关接口连接,所述第五电容的另一端与所述第一线缆的正极线连接;所述第六电容的一端与所述第三APL PHY芯片的相应介质相关接口连接,所述第六电容的另一端与所述第一线缆的负极线连接;所述DC电源的正极通过所述第三电感接入所述第五电容与所述第一线缆的正极线之间,所述DC电源的负极通过所述第四电感接入所述第六电容与所述第一线缆的负极线之间。
10.如权利要求1-8中任一项所述的APL双线以太网系统,其特征在于,所述APL现场交换机包括第四APL PHY芯片、第七电容和第八电容,所述第七电容的一端与所述第二线缆的正极线连接,所述第七电容的另一端与所述第四APL PHY芯片的相应介质相关接口连接;所述第八电容的一端与所述第二线缆的负极线连接,所述第八电容的另一端与所述第四APLPHY芯片的相应介质相关接口连接。
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