西门子光纤交换机

SCALANCESCALANCE是Scalable Performance的缩写，是西门子发展有源网络器件的新的里程碑。

西门子全集成自动化理念已在全球各地成功演绎了无数次，通过共享工具盒标准化机制，可以实现集成解决方案。

最重要的基础工作之一就是致力于SIMATIC NET工业通讯的发展。

这些有源网络部件可以完美相互协同，旨在严酷的工业环境下，能够集成、灵活、安全、高性能地构建工业以太网。

SCALANCE的分类SCALANCE X 适合工业环境的工业以太网交换机SCALANCE S 安全性（保证工业安全）SCALANCE W 工业无线局域网。

工业以太网OSM/ESM概述▪网管型工业以太网OSM 和ESM 用于在控制级构建工业以太网络。

▪模板通过以下方式互连（主干网络），100 Mbit/s：- 用于OSM 的玻璃光纤- 用于ESM 的双绞线▪数据终端或网络接口，根据OSM/ESM 的类型- 通过RJ45 或9 针Sub-D 型中的2 到8 个双绞线端口，10/100 Mbit/s- 3 或8 个光纤端口，100 Mbit/s▪通过集成的冗余管理器，也可将快速介质冗余用于大型网络中▪简单的网络配置和扩展，不需要复杂的配置规则或参数化▪SNMP 和基于Web 的管理和RMON▪通过e-mail 发送出错信号▪数字信号例如门开关，温度监视器或信号接点，通过数字量输入集成在管理系统中优点▪即使故障时，也能通过非常快速的网络重新配置（<0.3 秒），可靠通讯▪通过以下措施保证现有网络的投资安全性- 简单地将现有的10 Mbit/s 数据终端或者子网连接到100 Mbit/s 快速以态网中- 通过负载解耦以及数据传输速率100 Mbit/s，性能增强▪无需进行传输时间的计算就可以简单地进行网络组态，同样也可用于超大型网络▪高度的网络可用性：- 冗余电压馈入- 基于光纤或双绞线的冗余网络结构，集成的冗余管理器和后备功能▪灵活的网络组态，使用OSM/ESM 模板，网络拓扑结构可容易地与工厂结构相适配。

▪利用信号触点、数字量输入以及简单网络管理协议（SNMP）或电子邮件，简化了监视与诊断。

▪无风扇运行，低维护运行应用工业以太网OSM （光学交换机模板）以及ESM（电气交换机模板）用于构建对网络可用性有严格要求以及需要丰富诊断功能的交换网络，数据传输速率100 Mbit/s，控制级范围。

在现有网络中，通过建立网段（将一个网络分为子网络/ 网段）并将这些网段连接到OSM/ESM，可以实现负载解耦，增强网络性能。

通过集成在OSM/ESM 中的冗余管理器，可以使用交换技术构建冗余工业以太网环网，具有高速冗余性（重组态时间最大为0.3 s）。

环网中的数据传输速率为100 Mbit/s ；每个环网最多可用50 个工业以太网OSM （光学环网）或ESM （电气环网）。

除了2 个环网端口外，OSM/ESM 还有其它端口（ITP、RJ 45 或BFOC 接口），它们可接口数量据终端和网段。

通过工业以太网OSM BC08 和介质转换器工业以太网OMC TP11，可以实现光纤与机器的连接，以便将光学传输技术的优点充分应用于主干网和站连接：▪高速站连接（100 Mbit/s，全双工），经由工业以太网OSM BC08 和介质转换器工业以太网OMC TP11 （穿过控制柜的光纤），可用于强电磁场环境▪两个OSM BC08 之间或从一个OSM BC08 到一个远程站的最大桥接距离为3 km。

▪通过采用光纤，无需采取等电位搭接或避雷措施。

工业以太网OSM TP22 or ESM TP40 模板理想用于连接有一个或 2 个站的控制柜（设备密度小）。

通过工业以太网OSM/ESM （8 端口设备），使用集成的后备功能可冗余连接几个环网。

除了两个环网端口以外，工业以太网OSM/ESM 模板还配有其它端口，用于接口数量据终端和网段。

OSM/ESM 具有以下3 种故障信号功能：▪经由信号触点▪经过SNMP （陷阱）▪经由电子邮件来自PROFIBUS OLM 信号接点或门接点等信号可以通过数字量输入连接到工业以太网OSM/ESM。

这些数字量输入可以通过网络管理功能监控（读取状态，状态更改电子邮件、创建陷阱或日志表输入）。

设计OSM/ESM 具有坚固的金属外壳。

适用于以下安装类型：▪标准导轨▪墙壁安装▪19 英寸机架安装（使用2 个模板时）所有模板都有▪一个6 针的端子块，用来连接电源电压（冗余24VDC 输入电源）和浮置信号触点，以及▪一个或二个6 针端子块，用于连接4 个数字量输入。

操作模式和状态信息通过LED 和一个选择按钮显示。

带有8 个端口的模板还具有一个备用接口，用于在与冗余环网耦合时，使2 个模板同步。

使用串行接口，可以对工业以太网OSM/ESM 进行参数设置、诊断或升级为最新的固件状态。

也可通过网络升级固件。

工业以太网OSM/ESM 有4 个或8 个端口。

根据类型，可配备以下类型的端口：▪双绞线接口（RJ45 ）；10/100Base TX: ：RJ45 接口，自动数据传输速率检测（10 或100 Mbit/s）以及自动交叉发送/ 接收电缆，用于现场连接FC 电缆到IE FC RJ45 180°接头，最长100 m 或TP 软线（最长10 m，与IE FC 引出插座RJ45 和IE FC 电缆组合使用，最长100 m）。

▪双绞线接口（Sub-D ）；10/100Base TX ：9 针Sub-D 接口，自动传输速率检测（10 或100 Mbit/s）和自动交叉发送/ 接收电路，用来连接带有Sub-D 接头的ITP 电缆（最大长度100 m）。

▪玻璃光纤光缆：多模（MM ）；100 Base FX BFOC ：每个端口2 个BFOC 接口，数据传输速率100 Mbit/s，用于在强电磁场环境中连接多模光纤，两个工业以太网OSM 之间的最大距离为3000 m。

▪玻璃光纤光缆：单模（SM ）；100BaseFX BFOC ：每个端口2 个BFOC 接口，数据传输速率100 Mbit/s，用于在强电磁场环境中连接单模光纤，两个工业以太网OSM ITP62-LD 模板之间的最大距离为26 km。

功能▪增强网络性能通过根据数据终端的以太网（MAC）地址，过滤数据业务，局域数据业务依旧是局部的；只有传送到其它子网络站的数据才通过OSM/ESM。

简单的网络配置与扩展。

使用OSM ，网络的总扩展长度可达150 km，使用ESM，可达5 km。

OSM/ESM 保存在端口处接收到的数据，并独立地将它们发送到目的地址。

冲突检测（CSMA/CD 方法）不会限制交换机端口外网络的扩展。

阻止错误向有关的子网络扩散OSM/ESM 只传送有效数据。

将现有的10 Mbit/s 子网络集成到100 Mbit/s 快速以太网网络OSM/ESM 自动地在双绞线端口处检测数据传输速率（10 或100 Mbit/s）及全或半双工方式。

环网中的快速冗余（环网的重构时间最大0.3 秒）通过使用一个OSM 封闭一个光学线路或使用ESM 封闭电气线路形成一个环网，则增强通讯的可用性。

OSM/ESM 有一个集成的冗余管理器，它连续地监视网络的功能。

探测环网中或OSM/ESM 交换机的传输链路故障，并在最大为0.3 秒时间内起动备用链路。

快速备用冗余度使用集成的备用功能，可以可靠地互连几个冗余环（对于带有8 个端口的OSM/ESM）。

为此，经由一个后备链路，属于一个环网铁两个OSM 或ESM 模板可通过两个独立的连接路径连接到其它环网。

数字输入数字量信号可能非常简单地集成在基于SNMP 的网络管理系统中。

RJ45 端口的自动交叉功能在RJ45 端口，工业以太网ESM TP 模板可以根据需要，自动地交叉发送/接收线路到所连接的对方设备。

这就意味着着不需使用TP XP 软线。

动交叉功能需要需要激活自动协商功能。

工业以太网OSM 产品型号工业以太网ESM 产品型号应用ESM 的设备连接举例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OSM/ESM 模板的工厂结构。

可实现下面的网络结构及组合：▪采用OSM、SCALANCE X204-2 或SCALANCE X414-3E 以及光学介质模板的光学总线形和星形拓扑结构，100 Mbit/s：级联深度和网络扩展仅受信号传播延迟的限制；网络扩展最大可达150 km。

▪采用ESM、SCALANCE X208 或SCALANCE X414-3E 的电气总线形和星形拓扑结构：级联深度和网络扩展仅受信号传播时间的限制；网络扩展最大可达5 km。

▪通过连接每个子网络到OSM/ESM，构建现有网络▪光学100 Mbit/s 环网，高速介质冗余性（每个环网最多50 个50 工业以太网OSM、SCALANCE X204-2 或SCALANCE X414- 3E ；重构时间最大0.3 秒）▪电气100 Mbit/s 环网，高速介质冗余性（每个环网最多50 个ESM、SCALANCE X208 或SCALANCE X414-3E ；重构时间最大0.3 秒）▪分级冗余环：每个冗余环网（10 Mbit/s 或100 Mbit/s）都可通过两个OSM 或ESM 模板连接到上位100 Mbit/s 环网。

对于各种环网及其冗余耦合来说，可实现高速介质冗余。

组态网络时，需要遵循下列边界条件：▪3000 米，多模纤维光缆▪两个工业以态网OSM ITP62-LD 模板之间FOC 的最大长度：26 km，对于单模光纤▪TP 软线的最大长度：10 m ；与RJ45 引出插座和最长为100 m 的FC 电缆一起使用▪二个模板之间或站之间ITP 电缆（带Sub-D 接头）的最大长度：100 m▪两个模板或站之间带有IE FC RJ45 180°接头的IE FC 电缆2 x 2 的最大长度：100 m 诸如“传播时间等效值”和“可变值”等网络组态规则终止于交换机端口，不会影响交换机的级联深度。

光学和电气环网，冗余耦合调试和诊断可在OSM/ESM 模板上进行以下设置：▪冗余管理器RM▪在建立环网时，环网中的一个模板可切换为RM 模式。

▪RM 的非环网端口可以用于接口数量据终端和网络。

▪热备功能（用于带有8 个端口的OSM/ESM）▪对于冗余耦合环网，环网中通过热备链路连接邻近模板的模板可通过交换机切换为热备模式。

▪信号掩码；信号掩码可通过按钮设置为模板的当前状态（设定点）。

信号掩码定义监控哪一个端口以及哪一个电压馈电器。

从而，当被监视的端口或被监视的馈电器故障（偏差/ 实际状态）时，信号触点才发出出错信号。

OSM/ESM 具有以下诊断功能：▪下列状态信息通过现场LED 显示：- RM 模式- 热备模式（用于带有8 个端口的OSM/ESM）- 信号触点状态- 两个电压馈电器的状态- 端口状态- 端口模式(10/100 Mbit/s，全/ 半双工)- 信号掩码（设定值状态）- 数字输入的状态▪信号触点的状态通过浮置继电器触点外部输出。