西门子网络交换机

西门子交换机

• 由于采用带有端口模块的模块化设计，可以在网络扩展（例如，更多的终端）或转换（例如，从铜缆到光纤电缆）的情况下实现无限的灵活性
• 通过由用户现场更换介质节约成本
• 高度的网络可用性：
  • 电源冗余
  • 基于光纤或双绞线的冗余网络结构（集成的冗余管理器、后备功能和 STP/RSTP）
  • 通过插入式 C-PLUG 交换介质，可方便地更换设备
  • 在发生故障的情况下，可以非常快速地重新组态网络
• 由于将 RJ45 FastConnect 连接器封闭在 RJ45 端口模块的护套内，所以工厂网络受故障影响的程度较低、可实现更高的利用率
• 由于通过标准化的 SNMP 访问集成到现有的网络管理系统中，所以可以保护投资
• 通过使用集成在 STEP 7 中的组态和诊断功能，可以在工程设计、调试过程中以及工厂的运行阶段中节约时间 ,*额外软件
• 由于采用无风扇式设计，可避免发生代价巨大的故障或维护周期
• 由于在设备的前部和后部配备挠性电缆引出插座，可以节省控制柜内的空间，从而节约成本

SCALANCE XR-300 非常适合在工厂网络中使用，用于将工业网络集成到现有的协同网络中。在控制层和现场层，交换机均可以建立带有分布式现场设备的网络，并且可以使用大量的诊断选件确保高工厂利用率和高传输速度。模块化允许通过使用电气以及光学介质模块完全适应相关应用的要求。

SCALANCE XR-300 交换机适用于建立光学工业以太网的直线、环形或星形拓扑结构（带有 24 个端口，可以选配电气和/或光学双端口介质模块）。它还可以用作工厂总线中的集线器（可以进行冗余连接）。

将带有 SCALANCE X-300 的控制柜集成在光学千兆位环形拓扑结构中

在部分模块化型和全模块化型的 SCALANCE X-300 交换机中使用介质模块支持：

• 通过后续将附加介质模块插入未使用的介质模块插槽中扩展网络
• 改变电缆连接技术（例如，从铜缆到光纤电缆，或从多模到单模 FOC）

SCALANCE XR-300 工业以太网交换机带有坚固耐用的金属外壳（防护等级为 IP30），针对在 19" 控制柜中的安装进行了优化。提供有采用 24 V 直流或 230 V 交流连接的型号。可以选择将电源连接和数据电缆引出插座定位在设备的前部或后部。

所有开关都有:

• 4 针端子块，用于冗余电压馈电，保护防止 24 V 直流型中发生电压故障
• 3 针端子块，用于 230 V 交流型中的电压馈电
• 2 针端子块，用于连接隔离信号触点，简单地显示故障
• 通过一排 LED 提供状态信息（电源、链路状态、数据流量、电源状态、信号触点）
• SELECT/SET 按钮，用于简单地调节设备上的故障信号触点
• 设备侧可选 C-PLUG 可插拔介质的插槽，便于在发生故障时进行更换

SCALANCE XR-300 交换机具有以下类型的端口：

• 12 个插槽，用于多模或单模连接的电气或光学双端口介质模块；可以提供采用各种连接技术的光学介质模块
• RJ45 接口采用工业兼容式设计，带附加套管，用于连接工业以太网 FC RJ45 插头 180
• 所有电气以太网接口，支持10/100/1000兆位/秒，
  全光以太网接口，支持100或1000兆比特/秒
• SCALANCE XR-300 交换机支持所有端口处的千兆位以太网 (1000 Mbit/s)。24 个端口分为三组，每组八个端口（千兆位以太网模块化）。在每个组内支持千兆位以太网的全线速度，但在两个组之间不支持。

产品型号

SCALANCE XR324-12M（12 个光纤模块）

该型产品可配有

• 位于前部的 LED、电源连接和数据电缆引出插座
• 位于后部的 LED、电源连接和数据电缆引出插座

所有型号均带有十二个介质模块插槽和

• 1 个 24 V DC 电源
• 1 个 230 V AC 电源

• 集成的冗余管理器，用于构建具有高速介质冗余的快速以太网和千兆以太网环形拓扑结构。通过使用 SCALANCE X-400、X-300 或 X-200 交换机关闭一条光纤线路或电气线路以形成一个环网，可实现可靠的通信。集成在 SCALANCE XR-300 交换机中的冗余管理器 (RM) 监视网络功能。它识别环形拓扑结构中的传输链路故障或 SCALANCE X 交换机故障，并在较长 0.2 秒内激活替代路径。
• 至上级网络的冗余接口； 
  SCALANCE X-300 交换机支持标准冗余程序，即生成树协议（STP）以及快速生成树协议（RSTP）由此一个子网络可以冗余连接到上位公司网络，降低重新组态时间（秒数量级）。通过支持多生成树协议 (MSTP)，也可以将网络拆分为多个子网段。
• 支持虚拟网络（VLAN）；
  如果构建的工业以太网的用户数量快速增长，则现有网络可在物理上分为几个虚拟网络。
• 使用多点传送协议（如视频传输）可限制负荷；
  通过记录多点传送源和目标（IGMP Snooping，IGMP Querier），SCALANCE XR-300 交换机还可过滤多点传送数据通讯，因此可限制网络负荷。可以限制多播和广播流量。
• 时钟同步；
  诊断报文（记录表输入，电子邮件）带有时间标志。通过使用 SICLOCK,SNTP,NTP 服务器或通过 IEEE1588 进行同步，可在整个网络内实现标准化的本地时间，因此可简化诊断报文对几个设备的分配。
• 通过 C-PLUG 交换介质，故障时设备更换快速
• 捆绑数据流的链路聚合 (IEEE 802.1q)
• 服务质量 (IEEE 802.1p)，用于网络流量**级划分

网络拓扑结构和网络组态

网络拓扑结构可轻松地转换成采用 SCALANCE XR-300 工业以太网交换机的工厂结构。

可实现下面的网络结构及组合：

• 带有快速介质冗余的快速以太网；
  为提高网络的可用性，可以在线性网络中较多级联 50 个 X-200、X-300、X-400 或 X-500 交换机也可能连接到环网中。
• 可以通过后备功能将几个环网冗余连接在一起
• 另外，SCALANCE XR-300 支持通过快速生成树将环网结构冗余连接到公司网络。
• 采用 SCALANCE XR-300 交换机的星形拓扑结构：
  每个 SCALANCE XR-300 交换机代表一个较多可以将 24 个节点或子网相互电气连接的中性点。

组态网络时，需要遵循下列限制条件：

• 用于多模光纤导体的两个模板之间的较大线路长度：
  • 5 km，速度为 100 Mbps
  • 750 m，速度为 1 Gbps
• 用于单模光纤导体的两个模板之间的较大线路长度：
  • 26 km 至 70 km，速度为 100 Mbps
  • 10 至 120 km 速度为 1 Mbps
• 两个 SCALANCEX 交换机之间的 TP 软线的较大长度：
  • 较大 100m，带有 IE FC 电缆 2x2 和 IE FC RJ45 180° 接头
  • 较大 100 m，1 Gbps 时，带有 IE FC 标准电缆 4 x 2 (90 m)、IE FC RJ45 模块化引出接口以及插接电缆 (10 m)
  • 较长 10 m，带双绞线

调试与诊断西门子交换机

设备本身的设置选项：

• 冗余管理器（RM）
  在建立环网时，环网中的 SCALANCE X-300 交换机可切换为 RM 模式。两个 Gigabit 端口（电气或光学）较好用作环网端口。RM 的非环网端口可以用于连接数据终端和网络。如果使用通过 PROFINET 标准化的冗余程序 MRP，则自动调节 RM。
• 信号掩码；
  信号掩码可通过按钮设置为 SCALANCE X-300 交换机的当前状态（设**）。信号掩码定义监控哪一个端口以及哪一个电源。从而，当被监视的端口或被监视的馈电器故障（设**偏差/实际状态）时，信号触点才发出出错信号。
• IP 地址；
  IP 地址可通过 DHCP（动态主机配置协议）进行分配。如果网络中没有合适的服务器，IP 地址可通过相应的软件工具分配。

现场诊断选件：

• 下列状态信息通过现场 LED 显示：
  • 端口状态
  • 端口模式 (10/100/1000Mbps，全/半双工)
  • 两个电源的状态
  • 信号触点状态
  • 信号掩码（设定值状态）
  • RM 模式
  • 备用模式
• 信号触点的状态通过浮置继电器触点外部输出。例如，在此方式下控制器可以通过输入模板来监控此模板。
• 经由工业以太网监控；
  可提供
  • 通过标准浏览器实现远程诊断（基于 Web 的管理）：
    应用带有浏览器的 PC，经过网络选择 SCALANCE X-300 交换机
  • 通过 SNMP V1, V2c, V3 实现远程诊断：
    在网络管理站中，经过网络安全集成 SCALANCE XR-300，如SINEMA Server
  • 通过 PROFINET IO 诊断设备进行远程调节
    使用相关的 SIMATIC 工程工具可以显示来自 SCALANCE X-300 交换机的 PROFINET 诊断报警，并且还可以在控制器中对它们进行处理。由于在 SIMATIC 解决方案中完全集成了系统故障信息，PLC 和 HMI 的工程与组态成本显着降低。