西门子全集成自动化理念(TIA)已在全球各地成功演绎了无数次,通过共享工具和标准化机制,可实现全集成解决方案。最重要的基础工作之一就是致力于SIMATICNET工业通信的发展。SCALANCE即是里程碑式成果,一种全新的有源网络部件,用于构建集成网络。这些有源网络部件可完美相互协同工作,旨在严酷的工业环境下能够集成、灵活、安全、高性能的构建网络。
工业以太网交换机SCALANCE X是一种有源网络组件,支持不同的网络拓扑结构:总线型、星形或环型的光纤和电气网络。这些有源网络组件可以把数据传输到指定的目标地址。
SCALANCE X产品系列是全新一代的SIMATIC NET工业以太网交换机。它由不同的模块化产品线组成,这些产品线也适用于PROFINET的应用,并与相关的自动控制任务相协同工作。工业以太网是一种符合IEEE 802.3(以太网)和802.11(无线局域网)标准的高性能的局域网络。通过工业以太网,用户能建立高性能宽范围通信网络。通过SCALANCE X交换机,用户可以使用开放工业以太网标准PROFINET,实现一直到现场级的实时通信。
SCALANCE X工业以太网交换机其具有如下优势:
1)坚固、创新、节省空间的外壳设计,可非常容易地集成到SIMATIC解决方案中(可选择标准35mm DIN导轨、S7-300 DIN导轨或直接墙壁安装)。
2)快速标准件设计,以及PROFINET工业以太网连接插头FastConnect RJ45180插头可去除应力和扭力。
3)西门子HSR(高速冗余技术),对于SCALANCE X-200、SCALANCE X-300或SCALANCE X-400,当环形网络结构由多达50台交换机组成时,网络重构时间将小于0.3s。
4)西门子Stand-by技术,用于SCALANCE X-300/400或者SCALANCE X200-IRT的环形网络间的冗余。
SCALANCE X作为SIMATIC NET新系列产品,产品系列如下:
1.SCALANCE X-005入门级交换机及XB经济型交换机
X-005非网管型交换机,带有5个RJ45端口和诊断功能,可用在小型的机器岛。该型号的交换机如图4-1所示。
图4-1 SCALANCE X-005及XB经济型交换机
XB经济型交换机,包含多种端口类型,提供更多的接口数量。扩展X005交换机的使用范围,降低投资成本。并可提供千兆以太网链接。
2.SCALANCE X-100非网管型交换机
SCALANCE X-100非网管型交换机带有电口和光纤端口,冗余供电装置和信号触点可用于设备层的应用。如图4-2所示。
3.SCALANCE X-200网管型交换机
SCALANCE网管型交换机用于设备层到全厂网络化的应用。通过STEP 7工具,组态和远程诊断功能都可以集成在SIMATIC STEP7中。这提高了工厂可用性的水平。具有很高防护等级的设备无需安装在控制柜中。XF系列产品在功能上与X-200对应型号的产品完全相同,但采用更加简化的结构设计,节约控制柜的安装空间。如图4-3所示。
图4-2 SCALANCE X-100非网管型交换机
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图4-3 SCALANCE X-200网管型交换机
对于有加强型实时要求和最大化有效性要求的工厂网络可利用对应的等时同步交换机,SCALANCE X-200 IRT系列交换机如图4-4所示。
图4-4 SCALANCE X-200 IRT系列交换机
4.SCALANCE X-300增强网管型交换机
SCALANCE X-300增强网管型交换机主要应用领域为高性能工厂网络与企业网络相连接的衔接部分。SCALANCE X-300(不包含第3层路由功能)增强网管型产品系列结合了SCALANCE X-400系列的固件功能和SCALANCE X-200产品系列的紧凑结构。因此和SCALANCE X-200交换机相比,SCALANCE X-300交换机既具有更好的管理功能,又具有更好的固件功能。EEC产品专门应用于电力行业,交换机拥有更加全面的电力规约认证。如图4-5所示。
图4-5 SCALANCE X-300系列交换机及EEC产品
SCALANCE XR-300产品采用机架安装方式,采用更加灵活的模块化安装结构。与传统的SCALANCE系列产品相比,XR300系列产品可以提供更多的端口,与更加灵活的组合方式,如图4-6所示。
图4-6 XR-300的端口
5.模块化SCALANCE X-400交换机
模块化SCALANCE X-400交换机用于高性能工厂网络(例如具有高速冗余的工厂网络)。基于模块化结构,交换机可针对相应的任务进行精确地调整。由于支持IT标准(例如VLAN,IGMP,RSTP),可以将自动化网络天衣无缝地集成在现有办公网络之中。利用Layer3的路由功能在不同IP的子网之间通信,其外形如图4-7所示。
图4-7 SCALANCE X-400系列交换机
6.SCALANCE X-500核心交换机
适合于工业级核心网络,可以集成至现有的企业网络。从控制层直到管理层,SCALANCE X-500核心交换机均有良好的运用,提供系统高可用性,同时提供丰富的诊断功能和高速通信。基本单元的可扩展性和可选的三层交换特性使网络被建立后可随时修改和扩展,专门用于特定的应用。构建环形拓扑结构,高达10 Gbit/s,无论电气或光纤链路。故障通信恢复标称时间50ms,如图4-8所示。
图4-8 SCALANCE X-500系列交换机
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