工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)

SCALANCE X 是 SIMATIC NET 中的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品系列。交換機(jī)是專門用于將數(shù)據(jù)分配給有關(guān)被尋址設(shè)備的有源網(wǎng)絡(luò)部件。SCALANCE X 產(chǎn)品組包括各種互補(bǔ)的產(chǎn)品系列，它們根據(jù)相應(yīng)自動(dòng)任務(wù)而量身定制。

SCALANCE X005 非網(wǎng)管型；
帶有 5 個(gè) RJ45 端口并具有設(shè)備診斷功能的非網(wǎng)管型交換機(jī)，可在機(jī)器與過程單元島中使用。

SCALANCE XB-000 非網(wǎng)管型；
帶有電氣和/或光纖端口的非網(wǎng)管型交換機(jī)，能夠以緊湊方式安裝在標(biāo)準(zhǔn) DIN 導(dǎo)軌上的機(jī)柜或箱中。

SCALANCE X-100 非管理型；
帶有電氣和/或光纖端口、冗余電源和信號(hào)觸點(diǎn)的交換機(jī)可在機(jī)器級(jí)應(yīng)用中使用。

SCALANCE X-200 網(wǎng)管型；
適合從機(jī)器級(jí)到聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)的通用應(yīng)用。組態(tài)和遠(yuǎn)程診斷功能均集成在 STEP 7 組態(tài)工具中。這樣就提高了工廠可用性。防護(hù)等級(jí)較高的設(shè)備可不安裝在機(jī)柜中。
還提供了適合在具有硬實(shí)時(shí)要求和極高可用性要求的子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中使用的相應(yīng)交換機(jī) (SCALANCE X-200IRT)。

SCALANCE X-300 網(wǎng)管型；
主要應(yīng)用是與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)相連的高性能工廠網(wǎng)絡(luò)。SCALANCE X-300 網(wǎng)管型交換機(jī)產(chǎn)品系列將 SCALANCE X-400 產(chǎn)品系列的固件功能（沒有第三層路由功能）與 SCALANCE X-200 產(chǎn)品系列的緊湊設(shè)計(jì)結(jié)合在一起。這意味著，與 SCALANCE X-200 交換機(jī)相比，SCALANCE X-300 交換機(jī)具有擴(kuò)展的管理功能和擴(kuò)展的固件功能。

SCALANCE X-400 網(wǎng)管型；
用于高性能工廠網(wǎng)絡(luò)中。
由于具有模塊化設(shè)計(jì)，這些交換機(jī)可滿足相應(yīng)任務(wù)的要求。它們支持 IT 標(biāo)準(zhǔn)（如 VLAN、IGMP、RSTP），可將自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)無縫集成到現(xiàn)有辦公網(wǎng)絡(luò)中。
第三層路由功能可實(shí)現(xiàn)不同 IP 子網(wǎng)之間的通訊。

工業(yè)以太網(wǎng)介質(zhì)轉(zhuǎn)換器

工業(yè)以太網(wǎng)介質(zhì)轉(zhuǎn)換器適用于在傳輸速率為 10/100 Mbit/s 的總線形、星形和環(huán)形工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)中采用各種傳輸介質(zhì)。

概述

工業(yè)以太網(wǎng)的交換組件包括

• 緊湊型交換機(jī)模塊(CSM)
• 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī) SCALANCE X
• 通信處理器（CP），帶集成式交換機(jī)

緊湊型交換機(jī)模塊(CSM)

可在 SIMATIC 上直接使用的非托管型交換機(jī)，用于接口擴(kuò)展以及將機(jī)器集成在現(xiàn)有工廠網(wǎng)絡(luò)中。

SCALANCE X-000/XB-000，非托管型

帶電氣端口和/或光纖端口的非托管型交換機(jī)，用為設(shè)計(jì)為機(jī)器或工廠設(shè)計(jì)小型 10/100/1000 Mbit/s 網(wǎng)絡(luò)

SCALANCE X-100 非網(wǎng)管型

該類交換機(jī)帶電氣端口和/或光纖端口、冗余電源、以及用于機(jī)器級(jí)應(yīng)用的信號(hào)接觸器（也可用作兩端口介質(zhì)轉(zhuǎn)換器，以進(jìn)行不同介質(zhì)之間的轉(zhuǎn)換）。

SCALANCE X-200 網(wǎng)管型

適合從機(jī)器級(jí)到聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)的通用應(yīng)用。 組態(tài)和遠(yuǎn)程診斷功能均集成在 STEP 7 組態(tài)工具中。從而提高工廠可用性。這些設(shè)備具備高防護(hù)等級(jí)，有利于無控制柜應(yīng)用。

還提供了適合在具有硬實(shí)時(shí)要求和極高可用性要求的子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中使用的相應(yīng)交換機(jī) (SCALANCE X-200IRT)。

SCALANCE XF-200 網(wǎng)管型

SCALANCE XF-200 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī) ?與 SCALANCE X-200 交換機(jī)具備相同的功能。ET 200S 型扁平設(shè)計(jì)（防護(hù)等級(jí) IP20）意味著它們最佳地適用于小型控制盒中的省空間型應(yīng)用。

SCALANCE X-300 網(wǎng)管型

子系統(tǒng)/工廠區(qū)域中的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，以及連接至企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。SCALANCE X-300 托管型系列產(chǎn)品完美地結(jié)合了 SCALANCE X-400 系列產(chǎn)品的固件功能和 SCALANCE X-200 系列產(chǎn)品的緊湊型設(shè)計(jì)技術(shù)。這意味著，與 SCALANCE X-200 交換機(jī)相比，SCALANCE X-300 交換機(jī)具有擴(kuò)展的管理功能和擴(kuò)展的固件功能。

也可提供電氣和光纖型千兆以太網(wǎng)端口。

SCALANCE XR-300 網(wǎng)管型

SCALANCE XR-300 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的功能類似于 SCALANCE X-300 交換機(jī)。它們均采用機(jī)架式交換機(jī)設(shè)計(jì)，尤其適用在 19 英寸控制柜中使用。此外，它們采用了全模塊化設(shè)計(jì)。得益于其 2 端口介質(zhì)模塊（電氣端口和光纖端口），可以輕松地適應(yīng)相應(yīng)的任務(wù)。

電廠或者苛刻環(huán)境條件下應(yīng)用時(shí)，其 ECC（增強(qiáng)型環(huán)境條件）型可以用于緊湊的機(jī)架型設(shè)計(jì)。

SCALANCE X-400 管理型(第三層)

用于靈活的連接和構(gòu)建高性能工廠網(wǎng)絡(luò)。由于具有模塊化設(shè)計(jì)，這些交換機(jī)可滿足相應(yīng)任務(wù)的要求。近場(chǎng)通信（NFC）配合現(xiàn)有 WLAN，還可以使得人們能夠利用連接至可用無線網(wǎng)絡(luò)的智能電話或者平板電腦快速地訪問 Web 管理功能。

第三層可選路由功能可實(shí)現(xiàn)不同 IP 子網(wǎng)之間的通信。

SCALANCE X-500 管理型(第三層)

用于連接和構(gòu)建高性能工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，以及，將辦公網(wǎng)絡(luò)連接至自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。作為一種第三層交換機(jī)，SCALANCE X-500 極其適合于用作骨干網(wǎng)絡(luò)中的重要組件，例如，需要大量端口時(shí)、需要極高傳輸速率時(shí)（10 Gigabit 以太網(wǎng)），或者，需要冗余地連接至辦公設(shè)施時(shí)。該機(jī)架式交換機(jī)（19 英寸）采用了模塊化設(shè)計(jì)，擁有插入式 4 端口介質(zhì)模塊（電氣和光纖型），可以靈活地滿足多種需求。

第三層路由功能可實(shí)現(xiàn)不同 IP 子網(wǎng)之間的通訊。

SIMATIC 通信處理器，帶集成式交換機(jī)

這些托管式交換機(jī)，用于向 SIMATIC 添加工業(yè)以太網(wǎng)/PROFINET 接口，以及，將控制器集成至已有線型或環(huán)型拓?fù)渲小?

得益于集成式第三層功能，這些 Advanced-CP 也可以用作 IP 子網(wǎng)之間的路由器。

PC 通信處理器，帶集成式交換機(jī)

這些托管式交換機(jī)，用于向工業(yè) PC 添加工業(yè)以太網(wǎng)/PROFINET 接口，以及，將PC 集成至已有線型拓?fù)渲小?

SCALANCE X 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和具有交換機(jī)功能的組件的概述

SCALANCE X 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)用范圍

SCALANCE X 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)功能概覽

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• 用于將 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC C7 連接至 PROFIBUS （傳輸速率最大為12 MB/S，包括 45.45KB/S）的帶電子接口的 PROFIBUS-DP 主控設(shè)備或從控設(shè)備。
• 通訊服務(wù)：
  • PROFIBUS DP-V0
  • 編程器/OP 通訊 (OP 多路復(fù)用技術(shù))
  • S7 通訊 (客戶機(jī)，服務(wù)器)
  • 開放式通訊 (SEND/RECEIVE)
• 使用 PROFIBUS，所以配置和編程都很簡(jiǎn)單
• 通過 S7 布線，可以在網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行 PG/OP 通信
• 模塊切換，不帶 PG

• 可通過多個(gè) PROFIBUS DP 接口將過程 I/O 擴(kuò)展至 SIMATIC S7-300
• 通過動(dòng)態(tài)激活 DP 從站，可靈活使用過程 I/O
• 通過使用幾個(gè)通訊處理器而實(shí)現(xiàn)面向子過程的自動(dòng)化解決方案設(shè)計(jì)
• 可通過 S7 通信來有效傳輸數(shù)據(jù)，從而對(duì)各種應(yīng)用與眾多可能用途進(jìn)行優(yōu)化
• 在操作員面板通信中實(shí)現(xiàn)復(fù)用功能，從而可進(jìn)行廣泛的操作員控制與監(jiān)視
• 具有同步/凍結(jié) (SYNC/FREEZE) 功能，適合閉環(huán)控制

CP 342-5 通信處理器是 SIMATIC S7-300 的通信模塊，用于 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。

CP 342-5 減輕了 CP 的通信任務(wù)。

S7-300 使用通信模塊進(jìn)行通信選擇：

• 按照 IEC 61158/EN50170 充當(dāng) PROFIBUS DP V0 的 DP 主站或從站；
• 與編程單元及操作器接口系統(tǒng)進(jìn)行通信
• 與其他 SIMATIC S7 系統(tǒng)進(jìn)行通信。
• 與 SIMATIC S5 PLCs 進(jìn)行通信

能運(yùn)行的 CP 數(shù)目取決于 CPU 的性能范圍和所用的通訊服務(wù)。

CP 342-5 提供所有 SIMATIC S7-300 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：

• 設(shè)計(jì)緊湊；
  SIMATIC S7-300 的 SM 模塊的單標(biāo)準(zhǔn)寬度
• 9-針 Sub-D 插座用于連接到 PROFIBUS
• 4 極終端塊用于連接外部 24 V DC 的電壓
• 容易組裝；
  CP 342-5 安裝在S7-300 的分段導(dǎo)軌上并由總線連接器連接到相鄰模塊。 子機(jī)架 0-3 中插槽 4-11（通過 IM 360/361 耦合）可用于 CP 342-5。
• 與 IM 360/361一起使用，CP 342-5 也能在擴(kuò)展支架（ER）中運(yùn)行。
• 用戶友好的布線方式;
  Sub-D 插座和終端都容易使用.
• CP 324-5 可無風(fēng)扇運(yùn)行;
  不需要后備電池及存儲(chǔ)器模塊。

CP 342-5 向用戶提供有關(guān) PROFIBUS 總線系統(tǒng)的各種不同的通信服務(wù)：

• PROFIBUS-DP（根據(jù) IEC 61158/61784，主站或者從站）
• 編程器/OP 通信
• S7 通訊（客戶端、服務(wù)器）
• 開放式通信 (SEND/RECEIVE)

PROFIBUS-DP 主站

根據(jù) IEC 61158/EN 61784 標(biāo)準(zhǔn)第 2 卷，CP 342-5 作為 DP-V0 主站運(yùn)行，并能完全獨(dú)立地處理數(shù)據(jù)傳輸。它支持主站類別 1 和 2 的服務(wù)。

分布式 I/O 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域在 CP 和 CPU 之間被一致地傳輸。這既適宜于用 CP 作為 DP 主站，也適宜用于 DP 從站。作為 DP 主站，它允許連接至：

• SIMATIC S7-300，例如作為 DP 從站的 CP 342-5
• 分布式 I/O 系統(tǒng) ET 200 的 DP 從站（作為 DP-V0 從站進(jìn)行集成）
• PC，帶例如 CP 5512、CP 5621、CP 5614 A3 和 SOFTNET-PB DP

CP 342-5 還提供有 SYNC/FREEZE 功能以及共享輸入/輸出功能，并且可激活/禁用 DP 從站。

PROFIBUS-DP從站

通過作為 DP-V0 從站的 CP 342-5，SIMATIC S7-300 可與其它 PROFIBUS DP 主站交換數(shù)據(jù)，這樣便可混合配置 SIMATIC S5/S7、PC、ET 200 和其它 to PROFIBUS DP 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。DP 通信需要進(jìn)行函數(shù)調(diào)用。這些（ DP -SEND/DP -RECV） 必須集成到 STEP 7 應(yīng)用程序中。

編程器/OP 通信

編程器/OP通訊，連接到網(wǎng)絡(luò)的所有S7站都可以遠(yuǎn)距編程。

• S7 路由選擇
  通過 S7 路由，編程器可在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通訊。
  借助于 CP 342-5，可將多達(dá) 16 個(gè)文本顯示屏/操作員面板 (TD/OP) 合并到一個(gè) S7-300 站中。在 S7-CPU（多路復(fù)用通道）中只需要一個(gè)連接資源。該多路復(fù)用通道支持非循環(huán) HMI 服務(wù)。

S7 通信

S7 通信用于以下的耦合連接：

• SIMATIC S7自動(dòng)化系統(tǒng)之間
• 到操作員接口系統(tǒng)（OP）。
• 至 PC，例如，帶 SOFTNET-PB S7 的 CP5711、CP 5623 等

無需進(jìn)一步組態(tài)，即可與編程器和操作員面板進(jìn)行通訊。另外，也可通過 CP 342-5 對(duì)中央控制器進(jìn)行分布式編程和組態(tài)。

客戶機(jī)功能通過可加載的通訊塊來提供。

開放式通信 (SEND/RECEIVE)

在 PROFIBUS 的第 2 層（ FDL ）基礎(chǔ)上，CP 342-5 為過程或現(xiàn)場(chǎng)通信提供簡(jiǎn)單、最優(yōu)化接口。

該接口在 SIMATIC S5，SIMATIC S7，SIMATIC 505 和 PC 之間提供集成的、高性能通信。SEND/RECEIVE 不僅提供 SDA 服務(wù)（PLC/PLC 連接），而且還提供 SDN 服務(wù)（廣播、多點(diǎn)傳送）。

可能與下列自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行通信：

• SIMATIC S7
  帶有 CP 342-5、CP 343-5、CP 443-5 擴(kuò)展型和基本型
• SIMATIC S5
  具有帶 PROFIBUS 接口的 S5-95U ，具有 CP 5431 FMS/DP 的 S5-115U/H，S5-135U，S5-155U/H
• SIMATIC 505
  具有 CP 5434-FMS
• 帶 CP 5512, CP 5611 A2, CP 5621, CP 5613 A3, CP 5613 FO, CP 5614 A3, CP 5623, CP 5624的
  PC
• 配有一個(gè) FDL 接口的其他類型系統(tǒng)。

功能呼叫必須與 SEND/RECEIVE（PLC-SEND/PLC-RECEIVE）一起使用，并且必須集成到 STEP7 應(yīng)用程序。

故障診斷

通過 STEP 7，可提供豐富的診斷選項(xiàng)，包括：

• CP 的狀態(tài)
• 一般診斷與統(tǒng)計(jì)功能
• 連接診斷
• 總線統(tǒng)計(jì)
• 報(bào)文緩沖區(qū)

對(duì) CP 342-5 的完整功能進(jìn)行組態(tài)需要 STEP 7 V5.5 SP2 或 STEP 7 Professional V11 更高版本。在 V5 或更高版本 STEP 7 中，也可將通信處理器的組態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 CPU 上，即使發(fā)生電源故障，數(shù)據(jù)也能保留。因此，在更換模板時(shí)無需從編程器中重新裝載組態(tài)數(shù)據(jù)。在啟動(dòng)時(shí) CPU 會(huì)將組態(tài)數(shù)據(jù)傳送到通訊處理器中。為此，需對(duì) S7-CPU 的存儲(chǔ)能力加以特別注意。

可以對(duì)所有連接到網(wǎng)絡(luò)的 SIMATIC S7 控制器進(jìn)行組態(tài)和編程。

STEP 7 的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中包含用于 PROFIBUS DP 的函數(shù)塊。用于開放式通信 (SEND/RECEIVE) 和 S7 通信（S7 客戶端）的函數(shù)塊可在安裝 STEP 7 之后的 SIMATIC NET 庫(kù)中找到。