SCADA系统的冗余环网连接 2004-5-12 16:01:36未知来源供稿 简介 如今所有正在应用的成功的SCADA ( 管理控制和数据采集) 系统提供了高级的控制和实时的监视，这些都使当前的以太网和因特网连接技术能在世界范围内得到应用。使用以太网连接信息和控制层的设备可以提高工厂的效率，并且由此盈利。当实现一个SCADA系统时，系统设计者必须考虑到一个非常重要的问题，即，如果系统的硬件和软件出现故障怎么办？大多数设备都是有良好的可靠性设计，这当然是不用说的，但是故障仍然会发生的，特别是在设备被使用在要求的环境中。一个典型的情况就是所谓的“单个设备点的故障”。即，当只有一个设备（比如一台计算机）出现故障，整个系统都瘫痪了。如果系统所应用的某些场合是和过程是非常重要的，或者系统停机的代价是非常高的话，那么为整个系统建立一个冗余是解决这个问题的一条途径。 这里有许多不同的方法，每个都使用不同的设备来为系统提供冗余。例如，在应用软件这个水平上，您可以建立双服务器来提供备份以防主计算机和软件出现故障，并且在现场您可以连接平行的设备（如PLC）和相同的现场设备。但是，所有的设备仍然需要连接到网络上，为了使系统的可靠性最大化，您同样必须建立一个冗余的以太网络。 冗余网络拓扑 为了建立一个冗余的网络，环状拓扑提供了一个最简单的设计和节约费用的解决方案。理论上，以太网不能作为环网连接，因为由广播产生的数据包会引起传输负荷增大导致阻塞。解决的方法就是使用配备了生成树协议（802.1D）或者快速生成树协议（802.1w）的以太网交换机来实现这种拓扑网络。当以太网交换机安装了这几个协议之一后，就可以建立一个环网了，一个网段会被自动从逻辑上阻塞，这样广播数据包风暴就不会引起问题了。如果另一个网段出现故障，前面阻塞的网段将会运行起来，让系统连续运转。
工业冗余环网与民用三层网络比较 1、引言 有鉴于目前工业设计院和工业系统集成单位，为工业客户设计实施现场工业以太网方案时，仍然采用三层网络结构。本文就工业冗余环网与民用三层网络做了个比较。 2、工业化设计冗余环网 交换机数据转发延迟小，存储转发（Store and Forward）是网络领域使用最为广泛技术之一，以太网交换机控制器先将输入端口到来数据包缓存起来，先检查数据包是否正确，并过滤掉冲突包错误。确定包正确后，取出目址，查找表找到想要发送输出端口址，然后将该包发送出去。交换机数据存储转发由硬件实现,数据转发延迟为1~2ms 交换机带宽高, 100M。 提供冗余链路,网络故障恢复时间<300ms。工业冗余环网网络环境里,交换机不会立即开始转发功能,主交换机(Local)由手动指定,选择主链路和备份 链路建立一个指定路径,由Supreme-Ring协议自动指定。一个工业冗余环网网络里面只能有一个主交换机(Local)。主交换机(Local)会定期发送配置信息，这种配置信息将会被所有从交换机（Remote）发送。一旦网络结构发生变化，网络状态将会重新配置。 当指定主交换机(Local)之后，转发数据包之前，所有端口都以阻塞方式启动。运用Supreme-Ring算法，主交换机(Local)选择最低COST值端口作为主链路，另一条COST值高端口作为备份链路。备份链路不转发数据，只接收和处理HELLO包，处于热备（Hot Standby）状态。从交换机（Remote）没有主链路和备份链路区别。Supreme-Ring协议是一种简洁高效冗余协议，能够保证环网链路故障时，300ms之内恢复网络通信。 Supreme-Ring状态： 运行Supreme-Ring协议交换机上端口，总是处于下面四个状态中一个：阻塞：所有端口以阻塞状态启动止回路，处于阻塞状态端口不转发数据帧但可接受HELLO包。
环网冗余的配置与查看 根据《交换机配置》文档中的操作方法将实验台上的交换机按照预先的分配设置好相应的IP地址和Device Name，然后再进行后续的工作。 构成环网是冗余网络的一种方法，通过环网上的冗余管理器来实现冗余管理。由于一些配置、系统稳定等实现上的要求，采用X414E来作为冗余管理器。构成环网就必须要有一个冗余管理器，而且只能有一台，在硬件实现环网连接之前要先对各个交换机先行设置，主要是设置X414E为环网管理器，否则会引起广播风暴出现网络瘫痪。 打开IE浏览器，在地址栏中输入已经配置好的IP地址，在弹出的对话框中，用户名和密码都为“admin”，即可进入该交换机的配置参数。
首先可以从交换机的状态指示灯看出该模块的状态和端口信息。 选中其中的某一项可以看到其具体的信息，如“RM（Redundancy Manager冗余管理器）”，打勾表示当前被选中的功能使能，如环网冗余使能、冗余管理器使 能，以及构成环网的端口等，可以进行修改后点击“Set Value”。 其他的状态灯，如系统错误F，电源和冗余电源L1/L2，输入输出端口等信息均
可以快速查看到，特别是对当前已经连接上的端口，而下面的数字则表示当前模块在机架上的槽号（可能与实际模块外壳不同，要以实际机架插槽为准）。 下面按步骤配置交换机的环网使能及环网冗余使能。选择System—〉Select/Set Button，在第二项的冗余管理器前打勾选中，并“Set Value”。 选择X-400—〉Ring Config，选择环网冗余使能和冗余管理器使能，并对环网端口进行选择（该端口为环网实际需要连接的端口），注意由于环网上跑的数据量较大，最好选择带宽更大的端口，比如千兆的光口等。 具体的状态情况可以从事件日志中查看到，选择System—〉Restart & Defaults，在交换机的参数发生变化时，正常需要重启操作，主要有重启系统、从存储卡中
MOXA交换机环网配置说明 1．打开MOXA edscfgui.exe配置工具(产品光盘对应型号目录的“utility”目录下)，通过broadcast方式搜索网络中的所有MOXA网管型交换机。（建议初次配置交换机时，先断开与其他网络设备的连接） 2. 通过搜索框可查看到网路中的交换机相关信息。 3. 左键选中其中一台交换机，右边出现该台交换机的详细信息。包括型号、名称、IP配置、物理地址、串列号、固件版本等。 当有多台交换机IP地址冲突时，每台交换机会按照接入网络的次序相应叠加，自动改变IP地址。 因此我们要对所有的交换机重新配置IP，同时为避免以上情况，建议在配置某台交换机时，断开其它的外部网络连接，直到所有交换机配置完成后再连接成环。 4. 选中某台交换机后，点击右键，进入弹出菜单中的Modify IP Address，可通过如下方式修改交换机IP。如此配置好每台交换机IP并刷新显示列表。 5．接下来介绍页面配置。 可直接在IE浏览器中输入相应交换机IP地址访问，也可通过右键菜单中的Web Console进入配置页面。 注意：进入web访问之前，请确认PC的IP地址与交换机当前IP在同一网段下。 6. 初次访问交换机时，默认用户名为admin,密码为空，直接点击login进入。 7．页面中上面为交换机信息，左半部分为交换机配置菜单，右边为子菜单内容。 进入Basic Settings的Network,右边显示交换机本身的网络配置。可在此处更新IP，修改后必须点击Activate 激活。(如果之前在edscfgui.exe软件中已经设置过，则此步骤可跳过) 8．进入Communication Redundancy菜单，右边下拉菜单提供Turbo Ring环网方式或RSTP生成树网络结构。点击Turbo Ring后，同时在2个Redundant Ports处选择相应的环网端口号,即用于组环的两个交换机端口的序号。 注意：TURBO RING支持V1或V2 两个版本，请保持环网内交换机的版本一致，可以都选择Turbo Ring V2版本,并使用V2 版本下的第一个环网(左半部分的ring1)。 EDS-405A-MM-SC选用两个多模SC光口组环，则对应选择第4、5号口。 后面的ring coupling环间耦合功能(即2个环网之间的冗余连接)如果不启用，则在Enable Ring Coupling前不要勾选，否则会占用2个端口不能用作终端设备连接。 配置好后点击Activate按钮。 12．点击菜单栏中的Monitor,可查看交换机总体流量及各个端口的实时流量状态。 13．菜单栏中的Event Log记录了交换机的变更日志，方便工程师进行网络故障原因查找。
Network World ? 网络天地Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 11【关键词】工业 以太网技术 冗余 工业以太网它的成本低，效率高，方便 安装且功耗较低吸引了越来越多的厂商。控制 系统和自动化系统通常使用的该技术来完成任 务。核电力的实际应用在许多领域，电力和运 输是一个复杂的工业，控制环境变化使用户对 以太网的可靠性的要求也越来越高。为了保证 整个通信系统的网络系统不受干扰通信系统的 影响，或产生其他通信或通信系统瘫痪的问题， 以太网冗余技术被广泛采用来提高容错率。 1 工业以太网技术 以太网具有通信速率高、兼容性好、互 联扩展性好、功耗低、安装方便等优点。所谓 的工业以太网是什么？其实就是在工业上广泛 应用的一种技术，与其他以太网的技术都是类 似的。因此，工业以太网技术继承了以太网技 术的优势，与传统的现场总线相比较具有很多 优点。主要的有点体现在下面几个方面： （1）以太网在计算机网络技术中的应 用中最为广泛，它得到了广泛的技术支持。 以太网最典型的应用形式是以太网+TCP/ IP+Web 。常用的编程语言，如Java 、Visual C++和Visual Basic ，都支持以太网的应用开发， 这些编程语言特别受欢迎，软件开发人员都喜 欢应用这些编程语言，开发前景一片良好。工 业控制领域采用以太网通信，可以选择更多的 开发工具，开发环境。 （2）由于商用以太网的广泛应用，主要 的通信设备开发商和制造商致力于以太网交换 机的开发和生产，这使得工业以太网交换机更 便宜。因为他应用的广泛，硬件价格很低，现 在以太网网卡它的价格在现场总线价格的十分 之一左右，而且随着集成电路技术的快速发展， 其价格还会更低。 （3）目前，该技术比较成熟，广泛使用 的以太网通信速率为10M 、100M 和1000M 。 这比任何当前的现场总线都快。因此，以太网 能够满足工业控制对带宽不断增长的要求。工业以太网交换机环网冗余的实现 文/孟飞 （4）基于TCP/IP 协议模型的以太网是完全开放的。因此，信息网络与控制网络可以实现无缝集成。因此，嵌入式控制器、智能现场测控仪器和传感器可以方便地连接到现场控制网络，甚至管理网络。2 环网冗余技术以太网环网是环网冗余最为简单的拓扑结构。任何网络节点都有一个交换机和两个相邻的节点。如果其中一个端口被设置成了默认阻止，那么我们可以认为交换机此时工作正常，用来防止以太网的数据帧转发，并且保证它在物理上是一个循环，不论它有没有逻辑循环。所以，一般主交换机有两个端口，同时也存在两个检测问题的办法。首先端口为主端口和辅助端口，检测方法为故障报警以及循环检测，主端口包括环路上其他设备的端口，辅助端口为拥塞端口一般只存在一个，而检测主要是为了保证环网的连通性，以防发生问题。（1）主设备节点首先要转发端口，其次发送循环检测，所谓循环检测就是按照规定时间发送检测帧，它的功能为检测环网的问题，当它正常工作时主设备节点的下级端口就会接收环网一周左右的检测帧，但是在规定时间中没有接收到检测帧，主设备节点会快速的打开阻塞端口。以此保证它在逻辑上的线性结构，紧接着主设备节点要进行的是清空交换机中的转发表（FDB 表），清空之后会发送数据包，然后剩下的节点都会跟从主设备节点清空FDB 表。这样的话所有交换机就会学习新的网络拓扑。交换机的接口出现问题时就会向主设备节点报警，以此来打开拥塞控制，然后清空FDB 表，一般的环网交换机都存在两个接口，任意一个发生问题都会报警。在最后主节点将数据包发送到环上的每一个节点，节点接到指示后清空FDB 表并学习全新的拓扑结构。（2）环网冗余切换机制在环网出现问题的情况下，主要的设备实现节点定期发送测试帧在主端口，如果环网故障恢复，那么下一个测试帧就会准时接收端口，然后主节点就会恢复正常，从时间端口就会拥塞控制包，更新FDB 表，给传输节点发送控制消息，传输节点接收指示，根据指示内容也会更新FDB 表，并学习新的网络拓扑。3 以太网中环网冗余的具体实现之所以快速环网会被研究出来，主要是为了方便用户发现环网中存在的问题，以方便 及时的修复，以免造成更大的损失。这个技术是美国知名的控制公司研究实现的，它的工作原理主要如下：当环网出现断链的问题时，就可以在交换机上报警，用户就会收到报警的消息，从而及时的处理问题，该项技术的优点就是，可以快速的修复环网在网络上的故障，也是以此来减少因故障带来的损失。快速环网技术使用过程中时，我们可以形成一个简单地环网，首先在众多交换机当中设置一个主交换机，其次把每一个交换机的两个端口相互连接，还需要把每个交换机都设置成快速环网，这样连接的两个端口就可以保持正常运行。在主交换机的网络中会存在备用端口，所谓备用端口就是在紧急情况下可以进行网络修复的。网络在正常运行时，备用端口进入休眠状态，不会影响每个交换机之间的相互工作，如果备用端口被激活。那么就证明线缆连接中出现了问题，备用端口就会发挥它的作用，保证环网工作的正常进行，指导主交换机发起报警，出现的问题被修复之后，备用端口就会再次进入休眠状态。而且快速环网还可以支持双环网的连接，在每一个方面都会拥有更大的灵活性。4 总结随着工业以太网技术在工业控制领域的广泛应用，其可靠性越来越受到重视。保证工业以太网可靠性的方法是利用设备冗余为以太网中的交换设备和链路提供冗余保护。参考文献[1]周乐文.高可靠千兆以太网交换机研究[D].长沙：国防科技大学,2011.[2]邹航宇.工业以太网冗余协议研究[D].上海：上海交通大学,2013.[3]孙明刚.工业以太网中冗余问题的研究[D].成都：西南大学,2008.作者简介孟飞（1986-），男，河北省无极县人。硕士研究生学历。工程师。主要研究方向为计算机网络。作者单位北京计算机技术及应用研究所 北京市 100854
WEB管理型交换机快速环网配置说明 ——以5台IES608的7、8口组环为例一、现场组网环境： 1）强烈建议客户将交换机放置现场工作环境之前，在办公室内完成对各台交换机的环网参数配置，并进行简单的通信测试。 2）环网配置完成后，可将多台交换机按照上图进行组环。 二、交换机环网配置操作步骤 第一步：硬件连接方式 可通过以下几种连线方式完成对各台交换机的参数配置： 1、办公室各台交换机近距离测试 1）进行组环配置操作时，可通过测试主机网口与交换机设备直连，分别对每台交换机进行参数配置： 图1-1 2）也可所有交换机之间使用普通端口级联，然后接入测试主机网口，如下图所示： 图1-2
2、 现场多台交换机远距离调试 现场连线如下图所示： 图1-3 1） 环网配置阶段，确保A 交换机端口8断开，使五台交换机递次级联，以防止产生风暴。 2） 现场进行组环配置时，一定要依据级联顺序，从远到近依次对每台交换机进行参数配置。 比如：对交换机E 环网配置完成，重启交换机后；再依次对交换机D 、交换机C 、交换机B 、交换机A 等进行配置。 第二步：更改设备的IP 地址。 设备出厂默认IP 地址是192.168.1.254，需要修改IP 到工作现场环境的网段内。 设置操作如下： 1、打开BlueEyes_II 网管软件，左键点击 或按键F3搜索设备（图2-1）， 图2-1 2、右键点击设备型号IES6082-2），在弹 出对话框中修改各项设置，修改完成后点击确定（如图2-3）。
图2-2 图2-3 第三步：进入IES608网管界面，设置各项功能配置。 1、打开BlueEyes_II网管软件，左键点击或按键F3搜索设备。右键点击设备 型号IES608，（如图2-2），进入登录界面（如图3-1）。
设置交换机 双击计算机桌面上的“edscfgui”图标，进入软件设置交换机界面。单击菜单“List Server”，在点击“Broadcast Search”，如图2。 图2 计算机开始搜索网络上的交换机，搜索完成后弹出如图3的窗口，双击IP Adress为“.127.253”的交换机，弹出如图4的窗口，单击IP Adress前的复选框，将IP Adress改成“.127.20”。点击“确定”，弹出如图5的窗口，点击“是”，保存并重新搜索网络交换机。 图3
图4 图5 双击桌面上的“Internet Explorer”图标，在“地址”栏输入“.127.20”，进入网络交换机。如图6。点击“Communication Redundancy”进入网络交换机的冗余模式选择，出厂配置选择“Turbo Ring With ED6008 Series”模式。然后点击“Activate”。 点击“Advanced Setting”前的“+”号，再点击“Password”，弹出图7。在“New Password”和“Retype Password”后的方框在填入“cari”（出厂配置），然后点击“Activate”，出现提示语“Password Setup OK！”。交换机的MAC码
图6 图7 以太网/RS485转换单元配置（如不带转换单元则不用进行该步骤） CJJ02矿用环网接入器可接入RS485转以太网模块，每个模块的配置除IP Adress和虚拟的COM口不同，其他配置完全相同。现以第一个模块的配置方法为例阐述其配置方法。 把转换模块连接至环网交换机后，点击计算机桌面上的“Network Enable Administrator”图标，进入以太网/RS485转换单元的设置，如图8。点击菜单
西门子1513R冗余配置 1、打开博图16软件，新建项目，添加新设备，在弹出的控制器目录下找到CPU 1513R-1 PN硬件，然后系统自动生成PLC_1和PLC_2； 2、打开设备组态中的网络视图，添加接口模块； 3、在硬件目录/ 分布式I/O /ET200SP/ 接口模块/ PROFINET/ IM 155-6 PN HF 目录下找到6ES7 155-6AU30-0CN0，然后拖拽到网络视图下； 4、选中新添加的接口模块（自动命名为IO device_1）,新生成的模块会显示未 分配，然后鼠标光标放在“未分配”上右键选中分配给新IO控制器；
5、在弹出的选择IO控制器对话框中，选中PLC_1和PLC_2，然后确定，将PLC_1、 PLC_2和接口模块组成环网； 6、检查两个CPU和接口模块的IP地址和子网掩码，确定在同一网段不同地 址； 7、双击PLC_1的PROFINET接口，在以太网地址下IP协议中修改IP地址，修改 为192.168.0.1，子网掩码为255.255.255.0，在切换通信的系统IP地址中勾选启用切换通讯的系统IP地址，IP地址设置为192.168.0.100，子网掩码为255.255.255.0 8、同样在PROFINET 接口下，找到端口[X1 P1 R]，点开找到端口互联选项，在 伙伴端口下选择IO device_1/ PROFINET接口/ Port_1，完成环网端口配置，确定端口[X1 P2 R]中伙伴端口选择的是PLC_2/ PROFINET接口_1[X1]端口_2[X1 P2 R]，完成监视伙伴端口的配置；
9、对于PLC_2同理设置，IP协议中的IP地址设置为192.168.0.2，端口[X1 P1 X]中的伙伴端口要选择IO device_1/ PROFINET接口/ Port_2；这时伙伴端口出会显示红色，表示出错找不到环网端口； 10、这时我们找到网络视图中的接口模块，双击PROFINET接口，选中前面两 个网口，在常规目录下的高级选项中找到介质冗余，将介质冗余角色选择为客户端，这时步骤8、9中的设置中的错误就会消失。 11、到此我们的基本设置已经完成。 12、用网线连接硬件，按照实际设置进行连接。两块CPU的2号网口用网线 连接，PLC_1的1号网口连接接口模块的Prot1网口，PLC_2的1号网口连接接口模块的Prot_2网口，这样硬件环网已经组建完成。调试用的计算机或者上位机可以通过交换机连接在接口模块的Prot3网口。
西门子交换机 SCALANCE X 冗余环网
SIEMENS Switch SCALANCE X Redundant Ring
Getting-Started
Edition (2008-1)
SIEMENS A&D CS
摘 要 随着工业以太网的广泛应用,工业控制对以太网的冗余技术要求也不断提高.西门子 工业级交换机 SCALANCE X400/300/200 以及 OSM/ESM 支持高速的冗余环网,即 HSR (High Speed Ring) .另外还支持环与环之间的 STBY 的热备连接,构建环与环之间的冗余路径.这 些都增加了网络系统的可靠性.由于 SCALANCE X 交换机配置 HSR 和 STBY 的方式是类似 的,所以本文例举西门子交换机 SCALANCE X400,通过配置 HSR 和 STBY 组态,帮助用户快 速的了解 HSR/STBY 和配置 HSR/STBY. 关键词 西门子交换机,SCALANCE X,高速冗余环网,环网间热备,冗余管理器 Key Words SIEMENS Switch, SCALANCE X, HSR, STBY, RM (Redundancy manager)
A&D Service & Support
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冗余环网,各台交换机通过冗余环口依次进行连接,如下图高速冗余环网HSR. SCALANCE X400可以作为冗余管理器RM,管理冗余环网,为了保证系统的快速重构和稳定 性最多50个交换机连接在环上.除了其它交换机需要设置冗余环口,在网络正常的情况下, RM的其中的一个冗余环口会处于断开状态.这样整个网络处于一种线型结构.冗余管理器监 控网络状态,当网络上的连接线断开或交换机故障,它会通过一个替代路径恢复另外一种线 型结构.整个网络的重构时间小于0.3秒.如果问题被消除,会恢复原有的线型结构.在一个 环网中,只能存在一个交换机组成冗余管理器.环网可以是电气环网也可以是光纤环网,也 可以是电气和管线混合的环网.另外,可以利用SCALANCE X 400的千兆端口,组成高速冗余 的千兆环网.
A
B
高速冗余环网 HSR
环间热备 STBY
环网之间的冗余备份 STBY,通过两台交换机各自连接到另外一个环网的两台交换机,如 上图环间热备 STBY.仅需要在同一个环网中的两个交换机 A 和 B(与另外一个环网进行冗余 连接)进行组态,即可完成环网之间的连接冗余.这两个交换机 A 和 B 通过网络相互交换数 据来同步它们的运行状态,其中一台设备作为 Master,另外一台设备作为 Slave.在网络正 常的情况下,仅是 Master 与另外一个环网的连接是激活的,即通讯数据通过该连接完成两个 环网之间的通讯.如果 Master 的连接断开或 Master 交换机故障,这时 Salve 会激活其连 接,这时两个环网之间的数据就通过 Slave 的连接来完成.如果故障恢复,Master 会重新作 为环网之间的激活连接.STBY 可以是电气连接也可以是光纤连接.另外,可以利用 SCALANCE X 408 的千兆端口,组成千兆环网冗余热备.
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工业以太网交换机-SCALANCE X200 环网组态Industrial Ethernet Switch -SCALANCE X 200 ring Configurations
摘要 SCALANCE X200 的软件版本升级到V4.X之后，环网设置菜单有了变化，冗余模式由Redundancy Client、Redundancy Manager变为Automatic Redundancy Detection、MRP Client、 MRP Manager(Auto)/Client、 HSR Client、 HSR Manager。本文就环网设置变化后菜单的意义、设置方法、交换机版本的升级步骤做了详细说明，并对现场常见故障提出了一些处理方法和要点。 关键词MRP,HSR，交换机，工业以太网，SCALANCE X200 Key Words MRP,HSR，Switch, Industrial Ethernet, SCALANCE X200 IA&DT Service & Support Page 2-12
目录 1.概述 (4) 2. MRP (5) 2.1 使用MRP介质冗余协议必须满足的要求 (5) 2.2 在介质冗余的环网拓扑结构中使用MRP需满足下列规则 (6) 3.HSR (6) 4.环网设置 (7) 5.交换机软件版本升级 (8) 5.1 X200交换机软件版本升级 (8) 5.2 冗余模式说明 (9) 6.总结和注意事项 (11) 附录－推荐网址 (11) IA&DT Service & Support Page 3-12
1.概述 SCALANCE X200 系列交换机自从2004年8月推入市场，当时交换机只能接入环网，不能做环网管理器。在各个工业现场得到了广泛的应用。2007年5月发布了X200系列新的硬件版本平台，普通交换机可以用HSR（高速冗余）方法做环网管理器，允许重构时间为0.3秒。2009年1月又对软件平台做了更新，使X200系列交换机可以用MRP和HSR方法构成环网。其中用MRP（介质冗余协议）在环网中断后，网络重组时间最大为0.2秒。"MRP" 方法满足在IEC 61158中类别10 “PROFINET“中介质冗余协议(MRP) Media Redundancy Protocol 规定。 本文针对下列X200系列交换机： 表1本文针对的X200系列交换机 X-200 以太网交换机从版本V4.0开始支持介质冗余MRP 和HSR方法. IA&DT Service & Support Page 4-12
美国卓越通讯公司北京代表处 TSC Carat50系列工业冗余环网交换机 产品简介TSC Carat50 系列工业以太网交换机是专为工业类客户设计的支持冗余环网拓扑结 构的通信设备，充分考虑到工业控制对通讯系统可靠性的要求，采用TSC 独有的环网协议，其链路故障恢复时间达到了300ms 以内，完全采用封闭金属散褶皱热结构，适用于高温、灰尘、强电磁等恶劣环境。特殊型号机型更能胜任水下运行。该机型环网设置已经高度智能化，无须现场PC 设置，智能确认开关的使用既使得网络工程师的现场操作简单，又确保通讯系统安全可靠。工厂、电站、军方等不同客户可根据各自需要选择该系列产Carat50 工业以太网交换机可提供全线速无阻塞100M 转发，构筑“Supreme-Ring”环 形网络。具有6 个10/100M 双绞线端口(RJ45)用于连接终端设备或网段，2 个主干端口(光纤)用于构成主干“Supreme-Ring”连接，可为工业现场控制设备提供可冗余的连接，任何一段主干通讯通道的故障都将在300ms 内被察觉出来，并将启动冗余链路传送数据。让您的自动化系统保持正常工作。Carat50 工业以太网交换机采用存储转发交换方式，最大学习8000 个地址，其每个端口均可连接多个独立的物理网段。完全兼容IEEE802.3 标准，减少了与其他支持以太网设备与Carat相连接时候出现的兼容性问题。 工业化设计的可冗余双DC 电源(18V-36V)输入，有效保障与减少故障还原时间。电源 故障时，提供继电器报警输出，便于技术人员对故障做出快速反应。Carat50 工业以太网交换机高强度金属褶皱结构外壳，能够屏蔽电磁干扰，并且抗振动耐冲击，同时又是散热器，避免了因使用风扇引起的灰尘，减少了因风扇停转而引起的故障点。IP30 级别防护等级，-10℃～+70℃宽工作温度，确保产品在严苛的工业现场工作良好。 Carat50 系列工业以太网交换机可以导轨式、壁挂式、任意平面安装。通过前面板按键 简单设置即可构建坚固可靠的“Supreme-Ring”环形网络。 电话：86-10-68406447 传真：86-10-68407197 网址：https://www.doczj.com/doc/3b16808924.html, - 1 - 美国卓越通讯公司北京代表处 主要特性符合IEEE 802.3/802.3u/802.3x 支持Supreme-Ring协议，支持Dual Homing 可扩展环路网络设备数量55台 支持单环、双环冗余网络结构 封闭式DIP设计达到防尘需要，双接触确认环网开关设计 褶皱结构散热，密封包装，具有良好的散热与防尘性 支持工业DIN-Rail卡轨和壁挂式安装 冗余双直流电源输入(18-36VDC)(可选) 工作温度范围-10℃~+70℃，工作湿度范围5％~95％（无凝露） 技术参数硬件规范交换特性存储转发 包交换速率10Mbps：14880pps 数据包缓存流量控制全双工802.3x，半双工背压式 MAC地址表8K，自动学习 延迟<3ms 背板带宽4.8G RJ45 口：10/100Base-TX，全/半双工模式自适应，自动 协商和自动MDI/MDIX 连接； LED指示灯Power ；Faults ；Run ；Act/Link 、10/100 Mbps ； Local/Remote
赫思曼交换机子环网配置基本操作 一、安装软件 将随交换机附赠的光盘插入PC机或笔记本电脑的光驱中，右击“打开”。 1.在文件夹HiDiscovery中，选择HiDiscovery0227_windows_x86.exe（版本可能略有不同） 进行HiDiscovery安装。 2.在文件夹Java中，选择 jre‐1_5_0_13‐windows‐i586‐p.exe双击进行安装。 上述步骤完成后，桌面将会出现如下图标： 二、对交换机设置或更改网管IP 1.配置交换机IP地址 1)双击打开HiDiscovery。
上述两图中的数字为中英文版软件的对照选项 2)选中欲配置的交换机（如果是单机配置将只有一个条目），如果交换机已经相互 连接则无法辨识交换机，可选中交换机后点击“Signal（信号）”按钮观察交换 机指示灯的闪烁或通过MAC地址识别交换机。 3)双击欲配置交换机，弹出对话框，按照网络规划输入交换机名称、IP地址和子 网掩码，点击OK。如下图所示： 三、子环网 赫思曼支持Sub‐Ring交换机PowerMICE,系列、 MACH 1040和MACH 4000。 注意！在配置环网时一定不要将冗余的连接线接到交换机上。对环网来说拓扑上应该 成环的，一定不要成环。在冗余配置配置好以后再恢复冗余的连线。 子环拓扑示意图 蓝色环‐‐‐基本环（主环网） 橙色环‐‐‐Sub‐Ring环（子环） SRM = Sub‐Ring Manager （子环网RM） RM = Ring Manager（主环网RM）
1.将PC或笔记本电脑在网络属性中配置与交换机相同网段的IP。 2.可在浏览器中输入交换机IP进行访问，或通过HIDiscovery扫标出交换机列表，选 中后点“WWW”按钮。 3.登陆交换机网管登陆界面（交换机型号不同，画面略有差异），Login中填写“admin”， Password中填写“private”。
光纤通讯在矿井提升机电气控制系统中的应用 孟庆丰 1 夏勇波2 1邯邢冶金矿山管理局北洺河铁矿河北武安 2洛阳中重自动化工程有限责任公司河南洛阳 【摘要】工业自动化技术发展迅速，目前，矿井提升机电控系统已经大量运用到各种现场总线和网络。不仅提高了系统的自动化程度，更方便整体的监控和管理。随之而来的一个问题是：如何保证通讯的可靠性和稳定性？如何做好网络通讯的抗干扰工作？本文就邯邢冶金矿山管理局北洺河铁矿副井提升机信号系统改造项目进行了介绍，并对系统优点、性能参数等方面作了论述。 【关键字】光纤通讯、冗余环网、PLC 一、引言 对工业网络来说，通讯质量非常重要。特别是对于应用广泛的现场总线来说，通讯的稳定性直接关系生产效率和生产安全。这对信号传输提出了很高的要求，信号传输可以分为有线传输和无线传输，有线传输又从传输介质来说，分为电气介质（普通电缆）传输和物理介质（塑料光纤，玻璃光纤等）传输。目前在现场总线级网络中普遍使用的还是屏蔽电缆传输。电缆由于线材本身特性的问题，速率较低，传输距离受到限制，在充斥着电磁波的使用环境中，电磁波的干扰更使普通电缆传输的效率降低，甚至出现通讯故障，若安装地点位于多雷区，两端设备还可能会因雷击遭到破坏！ 对于提升机电控系统来说，提升机机房内的设备因为机房环境较好，如果安装规范。 使用屏蔽电缆通讯成本投入较少，效果也较好。如果通讯范围扩大到整个室外井筒，例如通讯网络需要从机房延伸至井筒的底部，通讯距离可能接近或者超过1000米，井筒中环境潮湿，各种电缆通常集中走在一起，网络通讯较易受干扰，由此引起的维护工作量可能增大，光缆受自然环境影响小，也不受电磁环境影响，可以很好解决传输过程中的各种问题。 二、邯邢冶金矿山管理局北洺河铁矿副井提升机信号系统改造项目情况： 2007年，北洺河铁矿对副井提升机信号及操作系统进行了改造。信号系统采用12M 速率PROFIBUS-DP总线连接提升机房以及各水平信号台。各水平信号台采用西门子
三台EKI-7659C交换机组冗余环网研华EKI系列网管型交换机支持X-Ring冗余系统架构，允许将交换机构建成冗余环网拓扑。研华EKI系列网管型交换机的增强冗余环网机制，提供高可靠与稳定的网络通讯系统。 使用三台EKI-7659C交换机进行X-Ring的测试。 1．硬件连接组成环网如下图： 2．分别配置EKI-7659C （1）配置EKI1。使用Web登陆方式，在浏览器中输入192.168.1.1，进入配置界面，在左边Protocol中选择X-Ring，选择EKI1作为冗余环网的Master，可以任意选择Port口，本测试选择Port1 Port2口，然后点击Apply。 （2）在左边选择Save Configuration 出现保存界面后点击Save。
（3）保存完成。 （4）同理配置EKI2和EKI3。唯一不同之处就是让EKI2和EKI3作为冗余环网的Slave，即不选中Enable Ring Master。 3.测试X-Ring。
（1）在PC1上使用ping命令ping 192.168.1.1，即EKI1。通讯正常。. （2）在PC1上使用ping命令ping 192.168.1.2，即EKI2。通讯正常。 （3）在PC1上使用ping命令ping 192.168.1.3，即EKI3。通讯正常。
（4）在PC1上使用ping命令ping 192.168.1.88，即PC2。通讯正常。 （5）拔掉三个交换机中的任意一条网线，在PC1上使用ping命令ping 192.168.1.88，即PC2。
通讯正常。 4.总结： （1）环网的一条主路径作为转发路径，另一条路径作为备份路径。如果其中一条连接发生故障，环网将自动在10毫秒的时间内激活备份路径。 （2）最少使用两台网管型交换机就可以组成X-Ring。 （3）如果没有选择一台交换机作为Master，组成环网的交换机可以自动协商出一台作为Master。
PORT Contact Window：Jim Lee
summarized Test Case NO. Test Case Title Test Case Subtitle Pass/Fail 1 Ring Reliability test 1.1 Ring Packet transmission Pass 1.2 Recovery Time Test Recovery Time < 10ms Pass 1.3 Ring Mater Fault TEST Pass 1.4 Any Switch Fault TEST Pass PART B Single function test 1. Ring Reliability test
Test Case Title Ring Packet transmission Purpose We join 200 " Switch " to turn into " Ring ", utilize" IXIA ", convey the packet tests it under the environment of " Ring ", whether the conveyance of the packet is normal. Specifics Conveying 64000000bytes Packet via " LINK A " to " LINK B " really receives 64000000 bytes Packet, verify under the environment of " Ring ", the conveyance of " Packet ", there is no " Loss ". Pass/Fail Pass Note
2.1 设置交换机 双击计算机桌面上的“edscfgui”图标，进入软件设置交换机界面。单击菜单“List Server”，在点击“Broadcast Search”，如图2。 图2 计算机开始搜索网络上的交换机，搜索完成后弹出如图3的窗口，双击IP Adress为“，弹出如图4的窗口，单击IP Adress前的复选框，将IP Adress 改成“，弹出如图5的窗口，点击“是”，保存并重新搜索网络交换机。 图3 图4 图5 双击桌面上的“Internet Explorer”图标，在“地址”栏输入“，进入网络交换机。如图6。点击“Communication Redundancy”进入网络交换机的冗余模式选择，出厂配置选择“Turbo Ring With ED6008 Series”模式。然后点击“Activate”。 点击“Advanced Setting”前的“+”号，再点击“Password”，弹出图7。在“New Password”和“Retype Password”后的方框在填入“cari”（出厂配置），然后点击“Activate”，出现提示语“Password Setup OK！”。 图6 图7 2.2 以太网/RS485转换单元配置（如不带转换单元则不用进行该步骤） CJJ02矿用环网接入器可接入RS485转以太网模块，每个模块的配置除IP Adress和虚拟的COM口不同，其他配置完全相同。现以第一个模块的配置方法为例阐述其配置方法。 把转换模块连接至环网交换机后，点击计算机桌面上的“Network Enable 交换机的MAC码
Administrator”图标，进入以太网/RS485转换单元的设置，如图8。点击菜单“Configuration”，然后点击“Broadcast Search”搜索以太网/RS485转换单元。 图8 搜索结果如图9所示，其中IP Adress为“，弹出该以太网/RS485转换单元的参数对话框。 ①点击标签“Network”，出现如图10的对话框。在“Modify”前的复选框打“√”，将“，如图所示。在对每个以太网/RS485转换单元的IP地址的修改过程中，只用依次插上对应的网线。 切勿将未修改IP地址的网线一起插上！ 图9 模块的 MAC码 图10 ②点击标签“Serial”后，双击“，弹出如图25的对话框，将部分参数修改，修改结果与图11一致。单击“OK”完成。 图11 ③点击标签“Operating Mode”，在“Modify”前的复选框打“√”，双击“TCP Server Mode”，弹出图26。在“Operating Mode”下拉框中选择“Real COM Mode”，将“TCP Alive Check Timeout”改成“1”，修改结果与图12一致。单击“OK”完成。 图12 ④点击标签“Passwork”，在“Modify”前的复选框打“√”，在“New Password”和“Comfirm Password”后的方框内填入“cari”（出厂配置）。如图13所示。 图13 所有修改完成后，点击“OK”，完成配置。弹出图14，点击“OK”。 图14 其他模块也采用相同配置。
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