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工業交換機

鎖定
也稱作工業以太網交換機,即應用於工業控制領域的以太網交換機設備,由於採用的網絡標準,其開放性好、應用廣泛以及價格低廉、使用的是透明而統一的TCP/IP協議,以太網已經成為工業控制領域的主要通信標準。 [1] 
工業交換機具有電信級性能特徵,可耐受嚴苛的工作環境。產品系列豐富,端口配置靈活,可滿足各種工業領域的使用需求。產品採用寬温設計,防護等級不低於IP30,支持標準和私有的環網冗餘協議。
中文名
工業交換機
外文名
industrial switch
產品類型
通信
分    類
非管理型交換機、管理型交換機
應用領域
安防監控、電力行業、交通行業等

工業交換機簡介

本身與商業網絡在數據鏈路層網絡層、協議層等方面並無本質區別,但針對工業控制實時性等需求,工業以太網解決了通信實時性、網絡安全性、本質安全與安全防爆技術等技術問題,並且採用一些適合於工業環境的措施,如防水,抗振動...其核心還是和商用以太網沒有本質的區別,這就和PC機與工控機之間的區別一樣。

工業交換機組網方式

工業以太網交換機專門為滿足靈活多變的工業應用需求而設計,提供一種高性價比工業以太網通訊解決方案。而其組網方式則更重點關注於環路設計。環路有單環和多環的區別,同時亦有在STPRSTP基礎上,各個廠家設計的私有環路協議,如RingOn、RingOpen開環、FRP環、turbo環等。
可網管交換機可以通過以下幾種途徑進行管理:通過RS-232 串行口(或並行口)管理、通過網絡瀏覽器管理和通過網絡管理軟件管理。
1. 通過串口管理
可網管交換機附帶了一條串口電纜,供交換機管理使用。先把串口電纜的一端插在交換機背面的串口裏,另一端插在普通電腦的串口裏。然後接通交換機和電腦電源。在Windows 98Windows 2000裏都提供了“超級終端”程序。打開“超級終端”,在設定好連接參數後,就可以通過串口電纜與交換機交互了。這種方式並不佔用交換機的帶寬,因此稱為“帶外管理”(Out of band)。
在這種管理方式下,交換機提供了一個菜單驅動的控制枱界面或命令行界面。你可以使用“Tab”鍵或箭頭鍵在菜單和子菜單裏移動,按回車鍵執行相應的命令,或者使用專用的交換機管理命令集管理交換機。不同品牌的交換機命令集是不同的,甚至同一品牌的交換機,其命令也不同。使用菜單命令在操作上更加方便一些。
2. 通過Web管理
可網管交換機可以通過Web(網絡瀏覽器)管理,但是必須給交換機指定一個IP地址。這個IP地址除了供管理交換機使用之外,並沒有其他用途。在默認狀態下,交換機沒有IP地址,必須通過串口或其他方式指定一個IP地址之後,才能啓用這種管理方式。
使用網絡瀏覽器管理交換機時,交換機相當於一台Web服務器,只是網頁並不儲存在硬盤裏面,而是在交換機的NVRAM裏面,通過程序可以把NVRAM裏面的Web程序升級。當管理員在瀏覽器中輸入交換機的IP地址時,交換機就像一台服務器一樣把網頁傳遞給電腦,此時給你的感覺就像在訪問一個網站一樣。這種方式佔用交換機的帶寬,因此稱為“帶內管理”(In band)。
如果你想管理交換機,只要點擊網頁中相應的功能項,在文本框或下拉列表中改變交換機的參數就可以了。Web管理這種方式可以在局域網上進行,所以可以實現遠程管理。
3. 通過網管軟件管理
可網管交換機均遵循SNMP協議(簡單網絡管理協議),SNMP協議是一整套的符合國際標準的網絡設備管理規範。凡是遵循SNMP協議的設備,均可以通過網管軟件來管理。你只需要在一台網管工作站上安裝一套SNMP網絡管理軟件,通過局域網就可以很方便地管理網絡上的交換機、路由器、服務器等。
可網管交換機的管理可以通過以上三種方式來管理。究竟採用哪一種方式呢?在交換機初始設置的時候,往往得通過帶外管理;在設定好IP地址之後,就可以使用帶內管理方式了。帶內管理因為管理數據是通過公共使用的局域網傳遞的,可以實現遠程管理,然而安全性不強。帶外管理是通過串口通信的,數據只在交換機和管理用機之間傳遞,因此安全性很強;然而由於串口電纜長度的限制,不能實現遠程管理。所以採用哪種方式得看你對安全性和可管理性的要求了。
工業交換機的應用十分廣泛,在行業應用方面,主要應用於:煤礦安全、軌道交通工廠自動化、水處理系統、城市安防等。

工業交換機應用場景

工業交換機的應用十分廣泛,在行業應用方面,主要應用於:煤礦安全、軌道交通、工廠自動化、水處理系統、城市安防等。

工業交換機工業級交換機與普通交換機區別

1、外觀層面:工業交換機一般都是鋁合金外殼,而普通交換機一般都是塑殼或者鈑金,鋁合金外殼能使工業交換機得到更好的散熱和防腐作用。
2、温度方面:工業交換機一般都是寬温型(-40~85°C);而普通交換機一般只有0~55°C
3、防護等級方面:工業交換機都是IP40以上,普通交換機一般都是IP20
4、電磁環境方面:工業以太網交換機具有較強的抗電磁干擾能力,一般都是EMC3級以上,因此在一些惡劣的環境下使用普通交換機會使網絡工作很不穩定。
5、工作電壓方面:工業以太網交換機的工作電壓範圍較寬並且支持多種選擇,比如説-9~56VDC供電,ADC220V供電可選,普通交換機則對電壓要求較高。普通交換機基本都是單電源,而工業交換機電源一般都是雙電源互為備份。
6、安裝方式:工業以太網交換機可採用DIN導軌、機架等安裝方式,普通交換機一般為機架、桌面方式。
7、散熱方式:工業以太網交換機一般採用無風扇外殼散熱,耐高低温,而普通交換機則是風扇散熱,而風扇的壽命一般都是2-3年,這樣工業交換機的工業壽命會更長。
8、使用壽命:工業交換機使用壽命大於10年。但是普通商用交換機使用壽命為3-5年。為什麼要看使用壽命呢。因為這關係到工程的後期維護。所以在一些使用環境比較惡劣,數據傳輸要求穩定等情況下,建議使用工業以太網交換機。
參考資料
  • 1.    楊振,艾益民主編,工業機器人協作應用基礎,北京理工大學出版社,2020.05,第125頁