3. RTEX网络拓扑与硬件选型

RTEX（Realtime Express）是松下为运动控制场景设计的实时以太网总线，物理层基于100BASE-TX，采用全双工交换式通信。与普通办公以太网不同，RTEX对拓扑结构、线缆长度、站号分配和终端处理都有明确约束。本节从拓扑形态出发，逐步落到中继器、集线器、电缆规格、站号、终端电阻、电源接地，最后给出一份可对照执行的硬件清单与接线要点。

一、三种基本拓扑及其适用场景

RTEX支持线型（菊花链）、星型和环型三种基本连接方式，实际工程中常混合使用。

• 线型拓扑：主站从端口1出发，依次串接各从站，最后一个从站只接一个端口。这是最常用的形态，布线简单、成本低，但任一中间节点断线会导致其后所有站失联。线型拓扑中，主站到最远从站的总电缆长度通常限制在100m以内，且每两个相邻节点之间不超过100m。
• 星型拓扑：以集线器或交换式集线器为中心，各从站分别用独立电缆连接到中心。优点是单站故障不影响其他站，便于分段排查；缺点是线缆用量大，且集线器本身会引入额外延迟。星型拓扑中，每个从站到集线器的距离同样受100m限制。
• 环型拓扑：将线型首尾相连形成闭合环路，配合支持环网冗余的主站或从站，可在单点断线时自动切换路径，提高可用性。环型拓扑对站号顺序和端口方向有严格要求，配置不当会出现通信环路或冗余切换失败。

选择拓扑时，先看设备分布：若从站沿机械轴依次排列，线型最自然；若从站集中在电柜附近而电机分散，星型更便于维护；若停机成本高、要求断线不停机，则考虑环型。无论哪种拓扑，都要保证任意两个相邻节点之间的电缆长度不超过100m，且整个网络的总延迟在RTEX周期允许范围内。

二、中继器与集线器：延长距离与改变形态

当从站分布超过100m，或需要把线型分支成星型时，就要用到中继器或集线器。中继器工作在物理层，对信号进行整形和放大，相当于把一段电缆“续接”成两段，每段仍受100m限制。例如主站到中继器80m，中继器到最远从站70m，总跨度150m，但两段各自合规。中继器会引入约几百纳秒的转发延迟，级联数量不宜超过2级，否则累积延迟可能超出RTEX周期余量。

集线器（交换式集线器）则提供多端口，把一路信号分发到多个从站，形成星型。RTEX使用的集线器必须支持100BASE-TX全双工和低延迟转发，普通办公交换机若开启节能或生成树功能，可能引入不确定延迟甚至丢包，不建议使用。选型时关注三点：端口数是否满足从站数量、是否支持全双工无阻塞转发、工作温度是否覆盖电柜环境。

三、电缆规格与长度限制

RTEX物理层使用标准以太网电缆，推荐Cat5e或以上屏蔽双绞线（STP），连接器为RJ45。屏蔽层的作用是抑制伺服驱动器PWM噪声对通信的干扰，在电机线并行敷设时尤其重要。电缆长度限制可归纳为：

实际布线时，不要把通信电缆与电机动力线捆扎在同一线槽内；若必须并行，间距应大于200mm，或采用金属隔板隔离。拖链应用中要选用耐弯折的工业以太网电缆，普通办公网线在反复弯折后屏蔽层易断裂，表现为偶发通信错误。

四、站号分配与终端电阻

RTEX网络中，主站站号固定为0，从站站号范围为1~64，且必须唯一。站号通常通过从站上的旋转开关或参数设置，分配原则是：按物理连接顺序递增，便于排查；同一网络内不得重复；更换从站时先断电再改站号，避免运行中冲突。若站号重复，主站扫描时会报“站号重复”或“从站数量不符”，此时应逐个断开从站定位冲突点。

终端电阻方面，RTEX基于交换式以太网，每个端口本身已做阻抗匹配，线型拓扑的末端通常不需要额外加装终端电阻；但在某些长距离或高噪声场合，若主站或从站手册明确要求端接，应按手册在末端连接器上使用指定端接件。切勿在星型或环型拓扑中随意加终端电阻，否则可能造成阻抗失配。判断是否需要端接的依据是：通信误码率是否随距离增加而上升，以及手册是否给出端接要求。

五、电源与接地

RTEX从站通常需要两路电源：控制电源（如24V DC）和动力电源（如驱动器主回路）。控制电源建议独立稳压，避免与电机动力共用一路导致压降和噪声耦合。接地方面，屏蔽电缆的屏蔽层应单点接地，一般接在电柜的接地排上，另一端悬空，防止形成地环流。若两端都接地，电机电流可能通过屏蔽层流动，反而引入干扰。接地线径建议≥2mm²，接地电阻符合当地规范。

六、典型硬件清单与接线实战

以一个“1主站+6从站、线型拓扑、电柜到设备跨度约120m”的示例场景，给出可对照的硬件清单。以下参数为教学示例，实际选型需按现场手册确认。

接线顺序建议：先断电，按“主站→从站1→…→从站6”的顺序连接，每段电缆两端做好屏蔽层处理；中继器插入在第3与第4从站之间，使两段各不超过100m。上电后，先观察主站和从站的状态LED：主站RUN灯常亮、从站LINK灯常亮表示物理连接正常。随后用配置工具扫描网络，确认站号1~6全部在线且无重复。若某站离线，先检查该段电缆的RJ45压接和屏蔽层，再检查站号开关是否被误动。最后运行低速点动，观察通信错误计数器是否稳定不增长，以此判断布线和接地是否满足要求。