工业交换机维修 工业级更稳定

工业以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机，以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网。工业以太网交换机的结构是每个端口都直接与主机相连，并且一般都工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无冲突地传输数据。
GAONET高耐特一光5电千兆工业POE交换机
工业以太网交换机的作用
工业以太网交换机应用为普遍，价格也较*。档次齐全。因此，应用领域非常广泛，在大大小小的局域网都可以见到它们的踪影。工业以太网交换机通常都有几个到几十个端口。工业以太网交换机实际是一个基于网桥技术的多端口*二层网络设备，它为数据帧从一个端口到另一个任意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。另外，它的端口速率可以不同，工作方式也可以不同，如可以提供10M、100M的带宽、提供半双工、全双工、自适应的工作方式等。
工业以太网交换机的工作原理
工业以太网交换机是数据链路层的机器，以太网使用物理地址（C地址），48位，6字节。其工作原理为：当接受到一个广播帧时，他会向除接受端口之外的所有端口转发。当接受到一个单播帧时，检查其目的地址并对应自己的C地址表，如果存在目的地址，则转发，如果不存在则泛洪（广播），广播后如果没有主机的C地址与帧的目的C地址相同，则丢弃，若有主机相同，则会将主机的C自动添加到其C地址表中。
工业以太网交换机分割冲突域，每个端口成一个冲突域。每个端口如果有大量数据发送，则端口会先将收到的等待发送的数据存储到寄存器中，在轮到发送时再发送出去。

鸿研电子产品有：
工控机、嵌入式无风扇计算机、加固工控机、工业平板电脑、工业显示器、一体机、工业服务器
HMI人机界面、触摸屏、可编程控制器(PLC、PAC)、变频器
多功能数据采集卡（DAQ） 、运动控制卡、工业多串口卡、数字量 IO 卡、远程 IO模块
工业以太网交换机、串口联网服务器、现在总线
接口转换器（RS232 转 RS422/485、光电转换、串口转光纤、U 转串口、中继器、集线器、U HUB）
工业无线产品(无线串口服务器、无线 AP、无线接入控制、IP、工业 G/GPRS 路由器）
如何选购合适的工业以太网交换机？

1、工作环境方面考量：包扩温湿度、EMC电磁兼容性、防护品级、装置方法和电源等。工业以太网交换机的出现就是为了应对那些不适合商用交换机的情况，例如具有极限温度、高湿、高振动以及强电磁噪声的情况。
2、选用型照样非型交换机：假如网络比拟简单，可以选用即插即用的非型交换机;假如为了未来维护便利，能够需求选用型，只要型交换机才可以做到网络冗余备份。
3、针对通信的特点，需要计算出需要RJ45接口和光纤接口数量，须充分考虑未开网络扩容。
4、还需求满足相关的工业规范：比方船用的交换机应契合船构造的规范;假如是风险场所的使用，则要契合响应的认证规范;轨道交通和公路等交通行业也有自身的规范。

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工业以太网交换机、串口联网服务器、现在总线
接口转换器（RS232 转 RS422/485、光电转换、串口转光纤、U 转串口、中继器、集线器、U HUB）
工业无线产品(无线串口服务器、无线 AP、无线接入控制、IP、工业 G/GPRS 路由器）
随着对风电行业的扶持力度加大，风电产业发展迅猛。2007年大陆新增风电机组3155台，装机容量330.4万KW。与2006年当年新增装机.7万KW相比，2007年当年新增装机增长率为147.1%。

2007年大陆累积风电机组6?69台，装机容量590.6WKW，风电场158个。分布在21个省市。于2006年累计装机259.9KW相比。2007年累计装机增长率为127.2%，提前3年实现《可再生能源法中长期发展规划》中提出的目标。

随着风电市场的快速增长以及风电机组制造商新秀的进入，风电机组供应市场的竞争格局也正在悄然发生变化。风电场开发商投资建设风电场的热情也**高涨，风电装机容量将在2008年底再次**过人们预想而创下新的纪录!预计到2008年底，风电机组新增装机容量将达到730.4 万千瓦，累计装机容量将达到5.6万千瓦，新增装机容量增长率预计将达到111.71%。

制定的2020年风电装机3000万千瓦的目标，有望在2011年实现。到2020年，风电装机保守估计将达到8000万千瓦。

随着风力发电场的大量建设，风场信息化管理系统，风机远程监控系统也大量应用。这些系统应用环境恶劣，需要管理型宽温工业以太网交换机进行网络支持。近期国内一大型风机整机制造企业选择了研华EKI系列交换机作为其风场管理系统的主干网交换机。

二、风电领域对网络交换机的需求

1、风电应用环境恶劣，昼夜温差大，风沙严重，要求工作温度：-45～75℃存储温度：-45～85℃，存储湿度：0%～95%，无凝结。

2、电机控制系统电磁环境恶劣，需要工业交换机具有较强的抗电磁干扰能力、较长时间的平均无故障时间。

3、为了**通信的可靠性，要求建立冗余的环网，具有较小的自愈时间。通信网络出故障时，能够平滑的切换到冗余备份线路。

4、为了保证远程监控的数据的安全性，交换机需要有全面的网络安全设置。

客户经过了全面的考察后终选择了研华(Advantech)的EKI-6554SI和EKI-4654R作为风场管理系统以及风机远程监控系统网络架构交换机主干设备。

三、网络架构拓扑图



风场管理系统网络拓扑图

每个风机的塔基处安装一台研华的管理型冗余交换机EKI-7554SI，通过单模光纤连接构成一个冗余环网。同时监控中心内部每个环网的EKI-7554SI通过电口连接到研华24口型冗余千兆以太网交换机EKI-4654R。监控中心内部服务器，工程师站通过EKI-4654R构成局域网系统。
研华工业通讯(ICOM)已拥有20年的行业产品设计与应用提供了全系列工业通讯解决方案以满足客户的不同需求。产品包括：工业以太网交换机、无线AP、光电转换器、串口设备联网服务器、Modbus 、串行通讯卡。**数据通讯和重要信息传输的安全，为工业应用提供远程监视和远程网络控制，满足工业应用的高质量通讯要求，包括铁路、智能交通系统、新能源、电力自动化、环境及设施管理系统、机械自动化等。研华工业通讯致力于提供理想的设备互联解决方案，成为智能地球的推手。
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工控机、嵌入式无风扇计算机、加固工控机、工业平板电脑、工业显示器、一体机、工业服务器
HMI人机界面、触摸屏、可编程控制器(PLC、PAC)、变频器
多功能数据采集卡（DAQ） 、运动控制卡、工业多串口卡、数字量 IO 卡、远程 IO模块
工业以太网交换机、串口联网服务器、现在总线
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工业无线产品(无线串口服务器、无线 AP、无线接入控制、IP、工业 G/GPRS 路由器）
工业以太网交换机主要是应用于复杂的工业环境中的实时以太网数据传输。以太网在设计时，由于其采用载波侦听多路复用冲突检测（/CD机制），在复杂的工业环境中应用，其可靠性大大降低，从而导致以太网不能使用。工业以太网交换机采用存储转换交换方式，同时提高以太信速度，并且内置智能设计监控网络运行状况，使得在恶劣危险的工业环境中保证以太网可靠稳定的运行。产品特点
1、高性能以太网交换机技术，保证以太信速度
2、IEEE802.3/802.3d/802.3u/802.3x ，存储转换交换方式
3、具有抑制广播风暴功能、端口链路告警信息、电源故障信息继电器输出功能
4、采用12~48VDC双冗余电源供电
5、工作温度-10~+60℃（常温），-40~+85℃（宽温）
6、采用金属外壳，一般为铝合金外壳。防护等级IP40。
7、10Base-T/100Base-TX自适应的以太网接口，MDI/MDI-X，全双工/半双工自适应

主要体现在功能和性能：
工业以太网交换机在工业级设计一般在设计上满足：工业宽温设计，3级电磁兼容设计，冗余交直流电源输
入，另外PCB板一般做“三防”处理。工业现场的环境比普通环境都要恶劣，至少在震动，湿气，温度上都要比普通环境恶劣，普通交换机在设计上没有抵御在工业环境中出现的各种情况的能力，普通交换机不能长时间工作在这种恶劣环境下，经常*出现故障，更使维护成本上升，一般不建议在工业环境中使用商业交换机，为了能使交换机在这种恶劣环境中使用，故生产出能适应这种环境的交换机，工业级别的交换机的可靠性有电源故障，端口中断，可由继电器输出，冗余双直流电源输入，主动式电路保护，过压、欠压自动断路保护。
(1)功能：工业以太网交换机与工业网络通讯更加接近，比如各种现场总线的互通互联、设备的冗余以及设备要求的实时性。
(2)性能：主要体现在适用外界环境的参数不一样，工业环境除了特别恶劣的环境之外，还要求有EMI电磁兼容、温度、湿度、防尘等，特别是温度对工业网络设备的影响是广泛的。
工业交换机以太网优势：
工业以太网交换机在功能上与工业网络通讯更接近，比如与各种现场总线的互通互联、设备的冗余以及设备的实时等；而性能上的区别则主要体现在适应外界环境参数的不同。工业环境除了有很多如：煤矿、舰船等特别恶劣的环境外，还有在EMI（电磁兼容性）、温度、湿度以及防尘等方面有特殊要求的环境。其中温度对工业网络设备的影响面是广泛的。

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工业以太网交换机与民用以太网交换机相比，工业以太网交换机产品在设计上以及在元器件的选用上，产品的强度和适用性方面都能满足工业现场的需要。
2. 工业以太网交换机包括机械环境适应性（如耐振动、耐冲击）、气候环境适应性（工作温度要求为－20～+85℃，至少为－10～+70℃，并要耐腐蚀、防尘、防水）、电磁环境适应性或电磁兼容性EMC应符合EN 50081-2、EN 50082-2、EN 50082-3、EN 50082-4、FCC、GB/T17626、IEC61000等标准。
3. 工业以太网交换机产品要适应工业控制现场的恶劣环境。在工业现场使用网络设备必须通过IEC61000-4-5、GB/T17626.5等标准进行浪涌测试，通过IEC61000-4-8、GB/T17626.8等标准进行工频磁场抗扰度测试，通过IEC61000-4-9、GB/T17626.9等标准进行脉冲磁场抗扰度测试，可按标准IEC61000-4-11、GB/T17626.11等进行电压变化抗扰度测试。
4. 工业以太网交换机大都宽电压设计，工作电压18VDC～36 VDC，220VA、220VDC、110VDC等。
5. 工业以太网交换机电源一般为冗余双电源设计，民用以太网交换机为单电源。
6. 工业以太网交换机安装方式DIN导轨、机架等。民用以太网交换机安装方式桌面、机架。
7. 工业以太网交换机工作温度宽工作温度（工作温度要求为－20～+85℃，至少为－10～+70℃），民用以太网交换机工作温度范围窄。
8. 工业以太网交换机散热方式无风扇外壳散热，民用以太网交换机风扇散热。
9. 电磁兼容性EN50081－2（EMC、工业）EN50081－2（EMC、办公室）EN50082－2（EMC、工业）EN50082－2（EMC、办公室）。工业以太网交换机满足EN50082－2（EMC、工业）。
10. 工业以太网交换机外壳材料合金外壳，强度高塑胶外壳，强度低。
11. 工业以太网交换机防尘性全封闭结构，防尘性较好。
12. 工业以太网交换机链路故障恢复时间＜300ms。民用以太网交换机30秒以上。
从上述各项指标来看民用交换机难以胜任工业环境需求，因此现在在越来越多的工业自动化领域里，众多用户均为了保证工业安全性，选择使用了工业以太网交换机。
所谓工业以太网，一般来讲是指技术上与商用以太网（即IEEE802.3标准）兼容，但在产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等方面能满足工业现场的需要。
随着互联网技术的发展与普及推广，Ethernet技术也得到了*的发展，Ethernet传输速率的提高和Ethernet交换技术的发展，给解决Ethernet通信的非确定性问题带来了希望，并使Ethernet全面应用于工业控制领域成为可能。

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