工业交换机的作用和用途
摘要: 工业交换机是自动化很小的一块，十年前没有几个厂商关注过这个狭窄的领域。随着自动化渐渐成熟并伴随着工业以太网的大量使用和大型工业控制网络的建立而崛起，对于自动化厂商来讲丰富产品线这一块也是不能落下的。在...
工业交换机是自动化很小的一块，十年前没有几个厂商关注过这个狭窄的领域。随着自动化渐渐成熟并伴随着工业以太网的大量使用和大型工业控制网络的建立而崛起，对于自动化厂商来讲丰富产品线这一块也是不能落下的。在市场上也有几家是专门从事工业交换机的厂商，主要分为三类。
第一类是以卓越、芯惠通为代表的市场规模较小、发展速度较快的专业工业以太网交换机厂商。该类企业发展迅速，在未来2-3 年内将保持较好的销售业绩，但是该类型企业市场定位接近，竞争企业数量较多，未来将面临严峻的挑战。
一、工业以太网交换机都有哪些品牌？国产、进口! 进口 1）美国百通公司（原德国的）赫斯曼Hirschmann 2）加拿大罗杰康Ruggedcom 3）德国西门子SIEMENS 4）美国子午线MRD 5）德国的菲尼克斯PHOENIX 6）美国的格雷特Garrettcom 7）美国西斯耐特SIXNET 8）美国恩创N-Tron 国产 1）东土KYLAND 2）台湾研华 3）烟台正维科技 4）北京欧迈特 5）苏州恒启 6）上海兆越 7）三旺通信 8）台湾MOXA 二、主要应用哪些行业？概括分类，每个行业细分！ 进口: 1、赫斯曼Hirschmann：主要应用在水利水电行业.赫斯曼RS2系列工业以 太网交换机在嘉兴污水处理网络系统赫斯曼工业网络应用-台州电厂SIS网络 2、罗杰康Ruggedcom：罗杰康工业以太网交换机是一家能稳定提供IEC61850规约的公司，产品在电力、交通、工业、军工等领域有着广泛的应用工业：罗杰康工业以太网配网通信 3、西门子SIEMENS：主要应用在煤炭行业、电力行业、烟草行业 4、子午线MRD：主要应用在轨道交通行业 5、菲尼克斯：菲尼克斯电气产品在汽车（BMW7系）行业的应用 6、格雷特Garrettcom：主要应用在电力行业GarrettCom交换机在城市高级交通管理系统中的应用(ATMS)GarrettCOM工业以太网在水处理系统中的应用格雷特交换机在水泥自动化控制系统中的应用、 7、西斯耐特SIXNET：水处理、煤矿、船舶、海上钻井平台、军工等行业应用. 8、恩创N-Tron：主要应用在电力、冶金、交通、煤炭等众多行业。 国产： 1、东土KYLAND：主要应用在交通、能源、环保和工业控制领域 2、台湾研华：主要应用在绿色能源、机械自动化、智能交通、环境和实时监控。 3、烟台正维科技：交通运输、电力、矿业、冶金、水处理/环保和能源等行业。 4、北京欧迈特：交通领域、电力能源、工业控制和安防等领域。 5、苏州恒启：电力领域、交通领域、工业自动化、楼与自动化以及环保领域。 6、上海兆越：工业控制、能源交通、轨道交通、和轨道交通 7、上海三旺通信：交通智能化、电力自动化、工业自动化和监测自动化。 8、台湾MOXA：电力行业、电信行业、工业自动化、楼宇安防交通行业、冶金/能源、海运、监控系统。 三、、每个行业通常都用到哪些功能的产品 电力行业：应用产品介绍 WISE9000-2GX-8T-WR
工业交换机有哪些功能？ 摘要： 工业交换机(Industrial Switch)也叫工业以太网交换机，是一种工作在OSI第二层(数据链路层，参见“广域网”定义)上的、基于MAC (网卡的介质访问控制地址)识别、能完成封装转发数据包功能的网络设备。它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用。工业交换机上的所有端口均有独享的信道带宽，以保证每个端口上数据的快速有效传输。由于工业交换机根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从源端口送至目的端口，而不会向所有端口发送，避免了和其它端口发生冲突，因此，工业交换机可以同时互不影响的传送这些信息包，并防止传输冲突，提高了网络的实际吞吐量。 它本身与商业网络在数据链路层、网络层、协议层等方面并无本质区别，但针对工业控制的实时性等需求，工业以太网解决了通信实时性、网络安全性、本质安全与安全防爆技术等技术问题，并且采用一些适合于工业环境的措施，如防水，抗振动...其核心还是和商用以太网没有本质的区别，这就和PC机与工控机之间的区别一样。 网络安全 在先进的工业应用场合，网络安全已成为一个有待解决的问题。而国内很多厂家（如东土，摩莎，迈威通信等）生产出的Web网管型系列工业交换机针对局域网中的网络安全问题提供了多种功能。 1. 密码—拥有多级用户密码，以避免未授权的访问和设置。 2. Enable/Disable Ports打开和关闭端口—将未使用的端口关闭。 3. 802.1q VLAN在工业交换机上预定义WLAN实现物理端口间的逻辑隔离。 4. 802.1x基于端口的网络访问控制—锁定工业交换机的端口使之只能允许合法用户通信。 5. MAC Based Port Security基于MAC地址的端口安全性—保护工业交换机的端口使其只能与特定的设备或MAC地址通信。
高耐特工业交换机的特点及优势 一、什么是工业交换机？ 工业交换机又称工业以太网交换机。普通以太网在设计之初，并没有考虑到工业网的应用需求，因此当网络设备部署于工业现场时，面对恶劣的工作环境，严重的电磁干扰等，普通商业交换机的稳定性便会遭受极大挑战。对此，具有高可靠、稳定安全的工业以太网交换机应运而生，成为能够适应复杂工业环境，利于工业自动化网络部署的传输利器。 由于工业交换机可耐受严苛的工作环境，产品系列丰富，端口配置灵活，因此能满足各种工业控制领域的使用需求。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等行业的迅速发展，各行各业信息化建设对工业以太网交换机的需求也越来越大。 那么，相比普通的商用交换机，工业交换机究竟有哪些优势呢？下面为您详细介绍。 二、工业交换机产品的主要优势 1、采用工业级元器件 工业交换机对元件的选择要求较高，要经得起恶劣环境的检测，所以它能很好的适应工业级环境，支持各种恶劣环境下的工业应用。 2、快速环网、快速冗余 工业交换机一般都具有快速环网、快速冗余功能，系统冗余时间可以小于50ms。虽然商用产品也可以组成冗余网络，但自愈时间达10～30s 以上，无法满足工业环境的使用。例如，优特普公司研发生产的工业环网交换机自愈时间最少为20ms。 3、超强抗干扰性能 工业级交换机具备很强的抗干扰性能，可以工作在严酷的电磁环境中，并且在防雷、防水、防腐蚀、防冲击、防静电等方面都具备较高的防护等级，而商业级交换机是不具备这些特点的。例如，优特普8口POE全千兆工业交换机具备6KV
防雷、工业4级防护和抗干扰能力。 4、适应宽温环境 工业交换机一般采用褶皱金属外壳，散热更好，防护性更强，可以在-40℃ ---+75℃的温度范围内正常工作，能很好的适应复杂的温度和湿度。而商用交换机产品只能工作在0℃---+50℃范围内，无法满足恶劣气候环境下的工作要求。 5、冗余电源设计 电源供电是工业交换机非常重要的部分。电源故障一般占设备故障率的35%以上，为避免电源故障带来的麻烦，工业交换机采用双电源冗余设计，确保系统稳定可靠运行。而商用产品一般采用交流单电源供电方式，不适于在工业环境的应用。 6、使用寿命长 工业交换机从外壳材料到配套元器件都采用工业级方案，因此产品的可靠性更高，使用寿命更长，一般使用寿命>10年，而普通商用交换机的使用寿命为3-5年。 三、选择工业交换机的主要衡量因素 1、可靠性 在工业现场环境中，可靠性至关重要。关系到产品可靠性的因素主要有：设备硬件对工作环境的耐受力：诸如工作温度范围、EMC电磁兼容性、防雷等级，安装及供电方式、无风扇设计、冗余方式、故障诊断及恢复能力等。在产品的参数描述中，应当有关于工作温度范围、电磁防护、防雷等级的详细描述。 2、实时性 网络数据传输会产生一定的延时，因此，选择工业以太网交换机首先需要考虑的是交换机对于数据帧转发过程中的端口时延。在标准的工厂自动化控制系统中，系统可以容忍的响应时间不超过10毫秒。因此，在选择交换机时，应当注意交换机端口时延这一数值不应当超过10微秒。
工业以太网交换机在电力行业的应 用实例 [智能变电站监控系统/发电站集散控制系统/输电网高压 电缆在线监测系统/电力自动化报警监控系统]
现今社会电力已成为生活中不可或缺的部分，在电力的整个阶段，包括发输变电、供配电，其可靠和稳定性至关重要。下面就以电力行业常见的监控系统为例，阐述工业交换机在电力行业中的应用。 一、智能变电站监控系统 智能变电站在线监测系统实现了信息共享平台化、系统框架网络化、设备状态可视化、监测目标全景化、全站信息数字化、通信协议标准化、监测功能构件化、信息展现一体化、实时采集站内设备的状态数据、进行综合的诊断分析和全寿命评估。一方面，变电站监测系统内部是一个独立的内部互联配变设备网络，另一方面又是远动主站的一个节点，向主站发送变电站内部设备的监测诊断系统和自身状态信息。 解决方案 武汉迈威工业以太网交换机在智能变电站监控系统解决方案中采用监控A、B双网的、站控层和系统层两层一网模式，全站一网到底，改变母差直采直跳模式，采用网采网跳。监控A、B双网很好的保证了数据采集的稳定性和冗余性。智能IED设备保护单元、合并单元直接与交换机或保护测控设备直接连接，然后通过A、B双网上传到站控层，连接各服务器、监控主机、远动工作站以及远方控制中心，实现全站信息一体化和远程操控。 系统结构图
二、发电站集散控制系统 发电站是国家电网的动力之源，电厂信息自动化、智能化发展一直是电力人为之努力的方向。集散控制系统（ＤＣＳ）自７０年代中期出现以来，取得了飞速发展。为了进一步推动发电厂数字化和信息化的发展，逐步实现DCS系统的数据信息统一及遵循方便管理原则，采用以太网传输是发电厂工业控制及自动化水平发展的一大趋势。 解决方案 现场数据接入层，通过一个接口转换服务器挂在DCS的I/O层上，可将现场数据信息映射成DCS的I/O总线上的数据信息，使DCS控制信息统一集成。数据通信层采用主控制系统1#、2#机组成的冗余环网结构，上行通过迈威千兆工业以太网交换机MISCOM7026连接工作站、工程师站以及应用服务器等，下行通过百兆工业以太网交换机MIEN6208连接控制管理主机站等，整个网络拓扑采用两层冗余环网的总体架构，并可以通过级联的方式进行I/O 站点的扩展。实现整个系统的冗余结构，保证数据传输的可靠性，稳定性。 系统结构图
工业交换机竞争分析 国内工业交换机的竞争品牌达到20家以上，如此众多的品牌看似比较杂乱，但还是有相当规律可循的。中国众多工业以太网交换机厂家可进行如下分类： 1）从产地上来看主要有欧美品牌、台湾品牌和国内品牌，欧美品牌质量普遍较好，工业以太网交换机产品和技术成熟，例如德国赫斯曼工业交换机，早在90年代就卖到了中国市场。台湾品牌例如摩莎、芯惠通等，大都是在2000年以后才出现在国内市场，其产品线完备程度不断提高，国内资源的投入不断加大，同时也大大提高了市场占有率。本土企业进入市场最晚，最有代表性的当属东土科技，随着这几年的发展，其丰富的产品线和不断提高的产品品质帮助东土占据了国内工业交换机市场老三的位置。 2）从工业交换机的专注度来看，作为主营业务来发展的有赫斯曼、东土、罗杰康等品牌，作为公司的主营业务他们更专注于该产品的应用、研发和销售。国际自动化大品牌例如研华公司、罗克韦尔等，根据自身发展需要，新增工业以太网交换机产品线，主要是为了完善其工业自动化产品线和配合其将要推广的工业以太网协议；例如研华公司，其新增的工业以太网交换机产品线非常完善，并推出工业以太网协议PROFINET，就是在现场总线向工业以太网过渡的时期布局，为以后的高速成长做铺垫。 3）从产品线来分析，各家的产品差异很大，排名前几位的都是产品线非常齐全的公司，核心三层交换机、模块化交换机、POE交换机、IP67交换机都能够提供，也能搭建非常完备的网络方案。排名靠后的品牌，产品线基本不齐全，有的仅推出了几款常用的型号，主要是完善公司整体自动化产品线，不具备独立的竞争力。 4）从市场应用来看，有全面展开，在电力、交通、冶金、石化、市政、军工都有成功应用，排名靠前的品牌大都属于此类，也有选定一到二个细分行业，从行业应用到市场拓展都很深入的公司，例如罗杰康在电力行业。 5）从市场占有率来看，排名前三的依次是赫斯曼市场占有率28%、摩莎12%、东土10%，四至六名的具体名次不好统计，主要是研华公司、罗杰康、芯惠通等，分别占市场份额的4%-8%；其他品牌销售额大都在500万至2000万人民币之间，09年全国的工业以太网交换机市场总量在6.4亿人民币左右（数据来自中国工控网行业分析部09年数据）目前市面上出现的品牌有工业交换机，东土科技工业交换机，研华公司工业交换机，罗杰康工业交换机，科动工业交换机，恩创工业交换机，菲尼克斯工业交换机，卓越工业交换机，三旺工业交换机，芯惠通（科洛理思）工业交换机、美国西斯耐特（SIXNET）、武汉迈威光电、北京欧麦特、
工业以太网交换机和普通交换机的区别 工业以太网交换机和普通交换机的区别主要体现在功能和性能上。 功能上的区别主要是指：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最广泛的。 本文主要论述温度这一重要参数对工业网络交换机的影响。而对于功能方面以及性能其他方面的参数这里不再赘述。 一、衡量设备可靠性的指标 可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。任何产品不论是机械、电子，还是机电一体化产品都有一定的可靠性，产品的可靠性与实验、设计和产品的维护有着极大的关系。 衡量可靠性的指标很多，常见的有以下几种： 1．可靠度R（t），即产品在规定条件下、规定时间内完成规定功能的概率，亦称平均无故障时间MTBF(mean time between failure)； 2．平均维修时间MTTR是指产品从发现故障到恢复规定功能所需要的时间； 3．失效率λ（t），是指产品在规定的使用条件下使用到时刻t后，产品失效的概率。产品的可靠性变化一般都有一定的规律，其特征曲线形状像浴盆，通常称之为“浴盆曲线”。在实验和设计初期，由于产品设计制造中的错误、软件不完善以及元器件筛选不够等原因而造成早期失效率高；通过修正设计、改进工艺、老化元器件、以及整机试验等，使产品进入稳定的偶然失效期；使用一般时间后，由于器件耗损、整机老化以及维护等原因，产品进入了耗损失效期。这就是可靠性特征曲线呈“浴盆曲线”型的原因。衡量一个电子产品、尤其是工业类产品最常用的是MTBF，也就是平均无故障时间。 二、温度和MTBF的关系 由于现代电子设备所用的电子元器件的密度越来越高，这将使元器件之间通过传导、辐射和对流产生热耦合。因此，热应力已经成为影响电子元器件失效率的一个最重要的因素。对于某些电路来说，可靠性几乎完全取决于热环境。所以，为了达到预期的可靠性目的，必须将元器件的温度降低到实际可以达到的最低水平。有资料表明：环境温度每提高10℃，元器件寿命约降低1/2。这就是有名的“10℃法则”。 MTBF测试：目前国外广泛采用Bellcore的RPP（Reliability Prediction Procedure）来测量设备的MTBF，这其中包括晶体管数量、功率衰减以及环境参数。我们分析其中用风扇散热的24口网络交换机的检测报告，在环境温度为30℃，40℃，50℃时，无风扇交换机和有风扇
工业以太网交换机 一、工业以太网交换机组成 普通的以太网交换机的内部组成： 与普通的以太网交换机相比，工业以太网交换机，还需要满足： 1、工业宽温设计 2、4级电磁兼容设计 3、冗余交直流电源输入 4、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，经常容易出现故障，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，可由继电器输出报警，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。 二、工业以太网交换机设计 目前的一些工业以太网交换机在以上基础上进行设计。 2.1 硬件部分设计 如图1是《基于IEC61850的光纤工业以太网交换机的设计及应用》中的ZYJ-860F 智能型光纤工业以太网交换机硬件部分设计实例，由许继昌南通信设备有限公司按照IEC 61850标准自主研发。 图1 工业以太网交换机方案 ZYJ-860F交换机均采用工业级、高性能的元器件，硬件部分主要由CPU模块和交换模块组成，如图2所示。CPU芯片是基于ARM9的32位嵌入式处理器，实现交换机的高级管理
功能配置、远程管理以及对故障的诊断监测。SDRAM和FLASH实现交换机中程序和数据的存储管理。 交换模块选用工业级、高速芯片，支持VLAN、QoS，Trunk，IGMP Snooping，STP／RSTP，Mirroring，SNMP等功能：提供4个千兆的光／电接口，24个10／100 M光／电接口和一个RS232管理口；采用存储转发、无阻塞全线速交换；具有-40℃-85℃宽温范围等。为了提高硬件电路的质量采取了许多技术措施：如印制电路板使用CAD技术；元器件的焊接大规模采用表面贴装生产工艺等。 2.2 软件部分设计 参见《基于IEC61850的光纤工业以太网交换机的设计及应用》。
工业级交换机和企业级交换机 西门子工业以太网交换机与商用交换机在数据交换功能上基本一致，但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更能满足工业现场的需要。 此外在模块扩展方面也表现的比商用交换机更为灵活：有多种光口和电口可供选配。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。 工业级设计一般在设计上满足：工业宽温设计，4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。 为什么工业现场要选用合适的工业以太网交换机，而不能用便宜的商用交换机来代替？我们可以从以下几个方面确定在工业现场选用工业以太网交换机的必要性。 1、确定性 由于以太网的MAC层协议是CSMA/CD，该协议使得在网络上存在冲突，特别是在网络负荷过大时，更加明显。对于一个工业网络，如果存在着大量的冲突，就必须得多次重发数据，使得网间通信的不确定性大大增加。在工业控制网络中这种从一处到另一处的不确定性，必然会带来系统控制性能的降低。 2 、实时性 在工业控制系统中,实时可定义为系统对某事件的反应时间的可测性。也就是说，在一个事件发生后，系统必须在一个可以准确预见的时间范围内做出反映。然而，工业上对数据的传递的实时性要求十分严格，往往数据的更新是在数十ms内完成的。而同样由于以太网存在的 CSMA/CD机制，当发生冲突的时候，就得重发数据，最多可以尝试16次之多。很明显这种解决冲突的机制是以付出时间为代价的。而且一但出现掉线，那怕是仅仅几秒种的时间，就有可能造成整个生产的停止甚至是设备，人身安全事故。 3、可靠性
由于以太网在设计之初，并不是从工业网应用出发的。当它应用到工业现场，面对恶劣的工况，严重的线间干扰等，这些都必然会引起其可靠性降低。在生产环境中工业网络必须具备较好的可靠性，可恢复性，以及可维护性。即保证一个网络系统中任何组件发生故障时，不会导致应用程序，操作系统，甚至网络系统的崩溃和瘫痪。 工业以太网交换机在设计的时候就考虑到了工业现场的复杂情况，从而能更加适应工业环境而发挥交换机的作用。 工业以太网交换机和普通交换机的区别主要体现在功能和性能上。 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，经常容易出现故障，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，可由继电器输出报警，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，（可靠性根据型号的不同略有不同） 功能上的区别主要是指：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最广泛的。 本文主要论述温度这一重要参数对工业网络交换机的影响。而对于功能方面以及性能其他方面的参数这里不再赘述。 一、衡量设备可靠性的指标 可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。任何产品不论是机械、电子，还是机电一体化产品都有一定的可靠性，产品的可靠性与实验、设计和产品的维护有着极大的关系。 衡量可靠性的指标很多，常见的有以下几种： 1．可靠度R（t），即产品在规定条件下、规定时间内完成规定功能的概率，亦称平均无故障时间MTBF(mean time between failure)；2．平均维修时间MTTR是指产品从发现故障到恢复规定功能所需要的时间； 3．失效率λ（t），是指产品在规定的使用条件下使用到时刻t后，产品失效的概率。产品的可靠性变化一般都有一定的规律，其特征曲线形状
为什么使用工业以太网交换机 简介 以太网已经获得巨大的成功，并且被公司和大学办公室所接受，现在正逐步的拓展有更多需求的工业环境应用。以太网的吸引力包括监视数据传输，被用来建立和配置设备的现存实用工具（如Telnet），还有可以从某个中心位置可以安装控制设备的程序的能力。这些类型的应用经常使用在“管理层”，尽管以太网同时也在逐渐的满足“设备层”的应用。这包括使用TCP/IP的以太网连接赖传输控制信号，比如在机器人技术中，操作高速排列的设备和SCADA(管理控制和数据采集)的应用。 在这篇文章中，我们讨论以太网的一些基本特性，它是如何应用到工业环境中，然后考虑一下以太网交换机在帮助确保数据通过网路传输中起到的是什么特别角色。 什么阻止了以太网向工业环境发展？ Towards a more deterministic Ethernet—Switches to the rescue What makes an Ethernet Switch Industrial? Who needs an Industrial Ethernet Switch? Summary 什么阻止了以太网向工业环境发展？ 如最初所说的一样，以太网的半双工，且并存于总线拓扑，导致了“不确定“的数据传输接口，而这样的以太网就意味着某些类型的“冲突检测和避免”机制（这个技术术语就是：CSMA/CD，或者是带碰撞检测的多路载波存取）需要建立相应规格。这自然使更加简单和更加熟悉的RS-232接口有着强烈的呼声，并且理由之一是工控行业的使用者赞同任何有专利的接口而避免使用以太网。但是，现今的以太网络是全双工的，且存在于星形的网络拓扑，尽管CSMA/CD仍然存在其间，100Mbps传输网络和高速的以太网交换机的越来越多的使用将设备隔离在相互独立的碰撞域，在以太网中产生了确定型的传输。 另一个阻碍以太网在工业环境中使用的原因是以太网设备最初是和PC一起发展的。意思是，
工业以太网交换机简介 一工业交换机概述 (3)
1.1 工业交换机简介 (3) 1.2 工业交换机与传统交换机性能对比 (4) 1.3 工业交换机应用行业 (5) 1.4工业交换机应用场合 (6) 1.4.1 应用解决方案-电力 (6) 1.4.2 应用解决方案-交通 (9) 1.4.3 应用解决方案-能源冶金 (16) 二名词解释 (18) 2.1 IP防护等级概念 (18) 2.2 M12连接器介绍 (19) 2.3 过载保护 (21) 2.4 反接保护电路 (22) 2.5 电磁兼容性EMC (23) 2.6 MTBF (25) 三主要厂商工业交换机分析 (26) 3.1 博达（bdcom） (26) 3.1.1 公司简介 (26) 3.1.2 工业产品概述 (27) 3.1.3 工业产品特点 (29) 3.2 赫斯曼（hirschmann） (30) 3.2.1公司简介 (30) 3.2.2 产品概述 (31) 3.2.3 技术特点 (31) 3.3 莫沙（moxa） (33) 3.3.1 公司简介 (33) 3.3.2 产品概述 (34) 3.3.3 技术特点 (34) 3.4 东土（kyland） (35) 3.4.1 公司简介 (35) 3.4.2 产品简介 (36) 3.4.3 技术特点 (36) 3.5 罗杰康（ruggedcom） (38) 3.5.1 公司简介 (38) 3.5.2 产品介绍 (38) 3.5.3 技术特点 (38) 3.6 西门子（siemens） (39) 3.6.1 公司简介 (39)
3.6.2 产品介绍 (40) 3.6.3 技术特点 (40) 四工业交换机对比表 (40) 一工业交换机概述 1.1 工业交换机简介
工业交换机市场机会分析 4.1工业交换机市场机会分析 无论采用什么样的营销理论和方法，脱离了中国的环境，脱离了细分市场都让人觉得像“纸上谈兵”，针对工业交换机细分市场的调研分析将是后续制定国内营销策略的重要一环。 4.1.1工业交换机在电力行业细分市场 工业交换机的第一大市场首推电力市场，那么在电力市场主要的市场机会在哪里，这将是所有工业交换机厂家非常关注的问题，同时也是营销策略制定的重要依据与方向。 中国电源部分目前主要是火力发电占75%左右，水利发电占21%左右，国家今后将重点扶持新能源发电，预测到2030年风电要到7.5%，太阳能发电要到近2％，核电要增加到7％。这也是最近几年风电、核电和太阳能发电高速增长的原因。 同时这给电网发展提出了如新能源的电网接入、适应新电源结构的电网调度等新的技术挑战，建设安全稳定、经济高效、灵活开放、可靠运行，并具备抵御重大灾害的智能电网需要长期的投资和建设。 2011年前，电源建设的投资将达到3200亿，电网建设的投资将达到3500亿，电网建设投资将超过电源建设投资。 以上数据来源（研华公司工业通讯事业部） 电源建设部分工业交换机市场机会 工业交换机应用于火电厂辅网控制系统中,在大型火电厂,随着电力现场设备的增多及其自动化过程的复杂化,对辅控设备的数据采集与监控的要求也日益严格。大型火力发电厂的辅助生产车间一般均是由水网、煤网、灰网组成,每一网都可独立成一个系统,每个控制点相对分散例如对电厂用水、煤、灰的处理中。详见下表： 站点站点名称操作员站PLC配置监控点 1 除灰渣 2 双机热备脱硫 2 化水处理 2 双机热备化水 3 反渗透 2 双机热备反渗透 4 中水系统 2 双机热备中水 5 制氢站 2 双机热备制氢站 6 暖通系统 1 双机热备集控室 7 综合水泵房 1 双机热备综合水泵 8 输煤系统 2 双机热备输煤 9 主监控站 2 服务器服务器集控 室 表4.1火电厂网络控制站点配置 水利发电的系统相对没有火电厂复杂，通过工业交换机负责主控室、工程师站与保护系统、励磁系统、调度系统等部分的网络冗余通讯。 风力发电，最近几年在中国成长很快，是工业以太网交换机的电力行业一个新的市场，随着风力发电场的大量建设，风场变电站SCADA监控系统，风场视频安防系统，风力发电
通信的可靠性一直是配网自动化的重点和难点，因配电网布网分散、覆盖面广、地情复杂，国内外尚没有一种通信方式能完全满足配网通信系统各层次的需要，震有科技基于通信行业十几年的技术积淀和对电力行业的深刻理解，在行内率先提出“对配网自动化通信系统进行总体规划，构建配网智能统一通信平台”的思路，建议因地制宜地采用综合通信方案，合理选用工业以太网交换机、工业EPON、小型化工业级PTN、4G LTE等组成配网通信统一平台，保障不同环境、不同条件下的通信效果，降低整体实施成本，实现配网通信系统的平台统一、信息共享、易于管理、易于维护。 目前基于光纤的配网通信方式，主要有：工业以太网交换机和工业EPON。但在实际应用中，这两种产品是完全独立的。 EPON产品采用树形组网，和配电网的网络拓扑十分相似，理论上很适合作为配网通信解决方案。但传统局端OLT设备都是商业级设计，一般只能放在变电站通信机房内，终端ONU设备受分光比(非均匀分光最多支持9级)和传输距离(20km以内)的限制，部署局限性很大。 工业级交换机可以采用“物理成环，逻辑成链”的方式组建以太环网，但下游节点的数据包必须通过上游节点的交换芯片存储转发，当环上的节点过多时，数据包的延时就会大大增加。另外，当组建链状网络时，就无法进行保护了。 凭借通信领域深厚的技术积累，和对电力配网通信的深刻理解，在业内首家推出结合以太网交换机、EPON、PTN三种技术优势的新产品，新方案，最主要的特点是： 1.在传统工业级交换机和工业级EPON的基础上，开发了导轨式工业级EPON OLT局端设备，这样EPON OLT局端设备的安装位置可以从变电站通信机房下移到环网柜，开闭所，甚至柱上开关，大大拓展了EPON产品的使用场合。 2.在传统工业级交换机和PTN基础上，开发了工业级小型化PTN设备。众所周知，传统的工业级交换机OAM功能有限，无法实现50ms的保护倒换，也不具备1588V2等分组时钟的传送能力。新推出的GIES-200系列工业级交换机，上行接口可以选择配置是否开启PTN（MPLS-TP协议）功能。当采用设备新组网时，上行接口启用PTN功能，可以获得更好的网络传输特性。当设备与异厂家设备对接时，可以关闭PTN功能，用传统以太网进行互联互通。
2015最新工业交换机品牌排行及行业应用 工业以太网交换机都有哪些品牌？近年来国产工业交换机品牌十分活跃，在智能交通，轨道交通、电力、数字化矿山都有很多的应用，凭借着日益增长的研发实力，适中的价格，国产品牌因物美价廉逐渐拓展国内市场，并将业务拓展到国外。如深圳的三旺通信（3onedata）、台湾的研华（advantech）等企业。 进口的工业交换机基本都是大家耳熟能详的，实力不必说，但高昂的价格，让人望而却步，主要有： 1）美国百通公司（原德国的）赫斯曼Hirschmann 2）加拿大罗杰康Ruggedcom 3）德国西门子SIEMENS 4）美国子午线MRD 5）德国的菲尼克斯PHOENIX 6）美国的格雷特Garrettcom 7）美国西斯耐特SIXNET 8）美国恩创N-Tron 下面我们来详细介绍下国产的工业交换机品牌及行业应用情况： 品牌：（国内比较有影响力的） 1）三旺通信3onedata 2）台湾研华advantech 3）台湾MOXA 4）东土KYLAND 5）上海兆越 6）武汉迈威 7）高耐特GAONET 主要应用哪些行业？ 1、智能交通：这个行业是近年来国家比较关注的行业，工业交换机得到广泛的应用，如卡口监控，闯红灯抓拍等。在这个行业内，比较活跃的是三旺通信，以下是案例： 珠海道路交通治安卡口监控系统 项目描述： 道路交通治安卡口监控系统是指依托道路上特定场所，如收费站、交通或治安检查站等卡口点，对所有通过该卡口点的机动车辆进行拍摄、记录与处理的一种道路交通现场监测系统。 珠海市第一期工程已建成21个城市主要出入口治安卡口，其中外围卡口13个、道路卡口8个。本项
工业交换机常用配置1软件常用启动模式 1.1 超级终端访问 1.2 Telnet Ip 访问 1.3 Web浏览器访问 用户名：admin 密码：123 2DBG模式启功 启动模式：Ctrl+B 电口解除复位：shift+7 3新产品使用操作过程： 3.1 升级Bootrom软件 update bootrom bootrom.img 192.168.1.203 1 1 3.2 升级2个OS软件 update firmware 1 os.img 192.168.1.203 1 1 update firmware 2 os.img 192.168.1.203 1 1 3.3 更改IP地址 con t ip address 192.168.1.2 mask 255.255.255.0 _mac BC:9C:C5:00:02:75
3.4 更改mack地址 con t _mac BC:9C:C5:00:00:02 3.5 恢复出厂： Load default Reboot 3.6 电源告警打开和关闭 Con t alarm pow en (电源告警打开) alarm pow dis (电源告警关闭) 3.7 更改软件为中性软件 Shell DtSetNeutral 0 Quit En Reboot 在如图所示模式下输入：shell 在 后面输入：DtSetNeutral 0 待出现value = 0 = 0x0表示中性设置成功。 输入quit退出shell模式， En reboot重启设备即可。
DtSetNeutral 1 (将中性产品改为华飞系列产品) 4槽位类型值对照表: 4COMBO 1 2COMBO 2 2GX_2GE 3 2GE 4 4GE 5 2GX 6 4GX 7 8FE 8 8FX 9 4FX_4FE 10 6FE_2FX 11 6FX_2FE 12 4.1 产品槽位在位（port 或者slot） con t diagnosis slot 1 slot 2 slot 3 4.2 产品槽位不在位（port 或者slot） con t diagnosis no port 6 no port 7
工业以太网交换机在工业自动化领 域的应用实例 [冶金自动化综合监控系统/钢铁自动化生产线监控系统/工业自动化 控制系统]
目录 一、冶金自动化综合监控系统 (3) 解决方案 (3) 系统结构图 (3) 二、钢铁自动化生产线监控系统 (4) 解决方案 (4) 系统结构图 (4) 三、工业自动化控制系统 (5) 解决方案 (5) 系统结构图 (5)
Maiwe可靠稳定、耐高温，具有较高防护等级，宽温、无风扇设计，减少风扇等易损部件，广泛应用于冶金、炼钢、污水处理等工业现场。 一、冶金自动化综合监控系统 钢铁企业的能源管理系统主要负责对电力系统、动力系统和给排水系统数据实行集中监控和管理。通过对能源系统实行集中监测和控制，实现从能源数据采集──过程监控──能源介质消耗分析──能耗管理等全过程自动化、高效化、科学化管理。通过数据分析，可以帮助企事业单位对主要耗能设备进行实时考核，杜绝浪费，并可以帮助企业单位进一步优化使用状况，以降低单位能耗成本，提高企事业单位综合竞争力。 解决方案 能源管理系统是一个企业级别的系统,其网络范围覆盖全厂,通常有几十或几百个节点组成。作为系统中枢神经的工业以太网性能及稳定性对整个系统的稳定运行具有很大作用。 能源EMS系统采用C/S及B/S结构,网络架构考虑四层网络。其一是工业以太环网的实时采集网络系统（单独网络），通讯速率1000Mb，实时采集现场数据及设备工艺状态。其二是实时监控网络，通过冗余的分区SCADA服务器及操作站实现现场设备的实时状态监视和操作控制。其三是管理信息网络，利用实时数据库和关系数据库资源，通过管理平台实现能源的合理调配、预测和分析、统计报表打印等功能。其四是与ERP及MES接口网络，通过中间服务器或防火墙实现与ERP、MES的数据信息交换。 EMS系统网络主要分为三个部分。底层为迈威工业交换机组成的能源环网，上层为三层交换机组成的中央网络，外部为天融信防火墙，用于对外系统通信。在通常的工业以太网结构中，当发生传输介质损坏或有交换机发生意外停机时，会导致信息传输中断。而采用了环网技术，当单点发生故障时，就可切换到备用路由，大大提升了系统的可靠性。而从设备成本的角度考虑，只需在原有系统基础上增加了一条备用光纤。从系统设计和配置的角度看，只需开启工业交换机的环冗余功能，不影响所有的正常的交换功能。就传输介质来说千兆工业以太环网既可以用光纤也可以用双绞线进行组网，具有极大的灵活性。 系统结构图
工业交换机 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
一、工业以太网交换机都有哪些品牌国产、进口! 进口? 1）美国百通公司（原德国的）赫斯曼Hirschmann? 2）加拿大罗杰康Ruggedcom 3）德国西门子SIEMENS? 4）美国子午线MRD? 5）德国的菲尼克斯PHOENIX? 6）美国的格雷特Garrettcom? 7）美国西斯耐特SIXNET? 8）美国恩创N-Tron? 国产? 1）东土KYLAND? 2）台湾研华? 3）烟台正维科技?
4）北京欧迈特? 5）苏州恒启? 6）上海兆越? 7）三旺通信? 8）台湾MOXA? 二、主要应用哪些行业概括分类，每个行业细分！ 进口: 1、赫斯曼Hirschmann：主要应用在水利水电行业.赫斯曼RS2系列工业以 太网交换机在嘉兴污水处理网络系统赫斯曼工业网络应用-台州电厂SIS网络 2、罗杰康Ruggedcom：罗杰康工业以太网交换机是一家能稳定提供IEC61850规约的公司，产品在电力、交通、工业、军工等领域有着广泛的应用工业：罗杰康工业以太网配网通信 3、西门子SIEMENS：主要应用在煤炭行业、电力行业、烟草行业? 4、子午线MRD：主要应用在轨道交通行业? 5、菲尼克斯：菲尼克斯电气产品在汽车（BMW7系）行业的应用
6、格雷特Garrettcom：主要应用在电力行业GarrettCom交换机在城市高级交通管理系统中的应用(ATMS)GarrettCOM工业以太网在水处理系统中的应用格雷特交换机在水泥自动化控制系统中的应用、 7、西斯耐特SIXNET：水处理、煤矿、船舶、海上钻井平台、军工等行业应用. 8、恩创N-Tron：主要应用在电力、冶金、交通、煤炭等众多行业。 国产： 1、东土KYLAND：主要应用在交通、能源、环保和工业控制领域? 2、台湾研华：主要应用在绿色能源、机械自动化、智能交通、环境和实时监控。 3、烟台正维科技：交通运输、电力、矿业、冶金、水处理/环保和能源等行业。 4、北京欧迈特：交通领域、电力能源、工业控制和安防等领域。 5、苏州恒启：电力领域、交通领域、工业自动化、楼与自动化以及环保领域。 6、上海兆越：工业控制、能源交通、轨道交通、和轨道交通? 7、上海三旺通信：交通智能化、电力自动化、工业自动化和监测自动化。 8、台湾MOXA：电力行业、电信行业、工业自动化、楼宇安防交通行业、冶金/能源、海运、监控系统。 三、、每个行业通常都用到哪些功能的产品
工业以太网交换机与民用以太网交换机的区别 现在越来越多的工程师了解到工业以太网交换机与民用以太网交换机是有区别的，而且在大多方面是明白其差别之处的，但是详细、系统的整理材料并未曾见。下面仅将截至目前总结的一些工业以太网交换机与民用以太网交换机的区别整理如下，仅供参考。 1. 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，220V A、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。
2018深圳工业级环网交换机你要知道的事有关工业级环网交换机你了解多少呢?今天，深圳宇泰小编和大家介绍工业级环网交换机相关概念，下面，随着小编一起来了解一下吧。 环形网络是使用一个连续的环将每台设备连接在一起。它能够保证一台设备上发送的信号可以被环上其他所有的
设备都看到。而环网冗余是指工业级环网交换机是否支持网络出现线缆连接中断的情况出现时，工业级环网交换机接收到此信息，激活其后备端口，使网络通信恢复正常运行。同时，网络中7口和8口断开连接的交换机，继电器闭合，指示灯向用户发出错误警报。线缆修复正常后，继电器和指示灯恢复正常状态的功能。 交换是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的工业级环网交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。
工业级环网交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC的NIC挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。 使用工业级环网交换机也可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。 交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该工业级