工业以太网交换机

SCALANCE X 是 SIMATIC NET 中的工业以太网交换机产品系列。交换机是专门用于将数据分配给有关被寻址设备的有源网络部件。SCALANCE X 产品组包括各种互补的产品系列，它们根据相应自动任务而量身定制。

SCALANCE X005 非网管型；
带有 5 个 RJ45 端口并具有设备诊断功能的非网管型交换机，可在机器与过程单元岛中使用。

SCALANCE XB-000 非网管型；
带有电气和/或光纤端口的非网管型交换机，能够以紧凑方式安装在标准 DIN 导轨上的机柜或箱中。

SCALANCE X-100 非管理型；
带有电气和/或光纤端口、冗余电源和信号触点的交换机可在机器级应用中使用。

SCALANCE X-200 网管型；
适合从机器级到联网子系统的通用应用。组态和远程诊断功能均集成在 STEP 7 组态工具中。这样就提高了工厂可用性。防护等级较高的设备可不安装在机柜中。
还提供了适合在具有硬实时要求和极高可用性要求的子系统网络中使用的相应交换机 (SCALANCE X-200IRT)。

SCALANCE X-300 网管型；
主要应用是与企业网络相连的高性能工厂网络。SCALANCE X-300 网管型交换机产品系列将 SCALANCE X-400 产品系列的固件功能（没有第三层路由功能）与 SCALANCE X-200 产品系列的紧凑设计结合在一起。这意味着，与 SCALANCE X-200 交换机相比，SCALANCE X-300 交换机具有扩展的管理功能和扩展的固件功能。

SCALANCE X-400 网管型；
用于高性能工厂网络中。
由于具有模块化设计，这些交换机可满足相应任务的要求。它们支持 IT 标准（如 VLAN、IGMP、RSTP），可将自动化网络无缝集成到现有办公网络中。
第三层路由功能可实现不同 IP 子网之间的通讯。

工业以太网介质转换器

工业以太网介质转换器适用于在传输速率为 10/100 Mbit/s 的总线形、星形和环形工业以太网结构中采用各种传输介质。

概述

工业以太网的交换组件包括

• 紧凑型交换机模块(CSM)
• 工业以太网交换机 SCALANCE X
• 通信处理器（CP），带集成式交换机

紧凑型交换机模块(CSM)

可在 SIMATIC 上直接使用的非托管型交换机，用于接口扩展以及将机器集成在现有工厂网络中。

SCALANCE X-000/XB-000，非托管型

带电气端口和/或光纤端口的非托管型交换机，用为设计为机器或工厂设计小型 10/100/1000 Mbit/s 网络

SCALANCE X-100 非网管型

该类交换机带电气端口和/或光纤端口、冗余电源、以及用于机器级应用的信号接触器（也可用作两端口介质转换器，以进行不同介质之间的转换）。

SCALANCE X-200 网管型

适合从机器级到联网子系统的通用应用。 组态和远程诊断功能均集成在 STEP 7 组态工具中。从而提高工厂可用性。这些设备具备高防护等级，有利于无控制柜应用。

还提供了适合在具有硬实时要求和极高可用性要求的子系统网络中使用的相应交换机 (SCALANCE X-200IRT)。

SCALANCE XF-200 网管型

SCALANCE XF-200 工业以太网交换机 
与 SCALANCE X-200 交换机具备相同的功能。ET 200S 型扁平设计（防护等级 IP20）意味着它们最佳地适用于小型控制盒中的省空间型应用。

SCALANCE X-300 网管型

子系统/工厂区域中的网络互联，以及连接至企业网络。SCALANCE X-300 托管型系列产品完美地结合了 SCALANCE X-400 系列产品的固件功能和 SCALANCE X-200 系列产品的紧凑型设计技术。这意味着，与 SCALANCE X-200 交换机相比，SCALANCE X-300 交换机具有扩展的管理功能和扩展的固件功能。

也可提供电气和光纤型千兆以太网端口。

SCALANCE XR-300 网管型

SCALANCE XR-300 工业以太网交换机的功能类似于 SCALANCE X-300 交换机。它们均采用机架式交换机设计，尤其适用在 19 英寸控制柜中使用。此外，它们采用了全模块化设计。得益于其 2 端口介质模块（电气端口和光纤端口），可以轻松地适应相应的任务。

电厂或者苛刻环境条件下应用时，其 ECC（增强型环境条件）型可以用于紧凑的机架型设计。

SCALANCE X-400 管理型(第三层)

用于灵活的连接和构建高性能工厂网络。由于具有模块化设计，这些交换机可满足相应任务的要求。近场通信（NFC）配合现有 WLAN，还可以使得人们能够利用连接至可用无线网络的智能电话或者平板电脑快速地访问 Web 管理功能。

第三层可选路由功能可实现不同 IP 子网之间的通信。

SCALANCE X-500 管理型(第三层)

用于连接和构建高性能工业网络，以及，将办公网络连接至自动化网络。作为一种第三层交换机，SCALANCE X-500 极其适合于用作骨干网络中的重要组件，例如，需要大量端口时、需要极高传输速率时（10 Gigabit 以太网），或者，需要冗余地连接至办公设施时。该机架式交换机（19 英寸）采用了模块化设计，拥有插入式 4 端口介质模块（电气和光纤型），可以灵活地满足多种需求。

第三层路由功能可实现不同 IP 子网之间的通讯。

SIMATIC 通信处理器，带集成式交换机

这些托管式交换机，用于向 SIMATIC 添加工业以太网/PROFINET 接口，以及，将控制器集成至已有线型或环型拓扑中。

得益于集成式第三层功能，这些 Advanced-CP 也可以用作 IP 子网之间的路由器。

PC 通信处理器，带集成式交换机

这些托管式交换机，用于向工业 PC 添加工业以太网/PROFINET 接口，以及，将PC 集成至已有线型拓扑中。

SCALANCE X 工业以太网交换机和具有交换机功能的组件的概述

SCALANCE X 工业以太网交换机应用范围

SCALANCE X 工业以太网交换机功能概览

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• 用于将 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC C7 连接至 PROFIBUS （传输速率最大为12 MB/S，包括 45.45KB/S）的带电子接口的 PROFIBUS-DP 主控设备或从控设备。
• 通讯服务：
  • PROFIBUS DP-V0
  • 编程器/OP 通讯 (OP 多路复用技术)
  • S7 通讯 (客户机，服务器)
  • 开放式通讯 (SEND/RECEIVE)
• 使用 PROFIBUS，所以配置和编程都很简单
• 通过 S7 布线，可以在网络之间进行 PG/OP 通信
• 模块切换，不带 PG

• 可通过多个 PROFIBUS DP 接口将过程 I/O 扩展至 SIMATIC S7-300
• 通过动态激活 DP 从站，可灵活使用过程 I/O
• 通过使用几个通讯处理器而实现面向子过程的自动化解决方案设计
• 可通过 S7 通信来有效传输数据，从而对各种应用与众多可能用途进行优化
• 在操作员面板通信中实现复用功能，从而可进行广泛的操作员控制与监视
• 具有同步/冻结 (SYNC/FREEZE) 功能，适合闭环控制

CP 342-5 通信处理器是 SIMATIC S7-300 的通信模块，用于 PROFIBUS DP 总线系统。

CP 342-5 减轻了 CP 的通信任务。

S7-300 使用通信模块进行通信选择：

• 按照 IEC 61158/EN50170 充当 PROFIBUS DP V0 的 DP 主站或从站；
• 与编程单元及操作器接口系统进行通信
• 与其他 SIMATIC S7 系统进行通信。
• 与 SIMATIC S5 PLCs 进行通信

能运行的 CP 数目取决于 CPU 的性能范围和所用的通讯服务。

CP 342-5 提供所有 SIMATIC S7-300 系统设计的优点：

• 设计紧凑；
  SIMATIC S7-300 的 SM 模块的单标准宽度
• 9-针 Sub-D 插座用于连接到 PROFIBUS
• 4 极终端块用于连接外部 24 V DC 的电压
• 容易组装；
  CP 342-5 安装在S7-300 的分段导轨上并由总线连接器连接到相邻模块。 子机架 0-3 中插槽 4-11（通过 IM 360/361 耦合）可用于 CP 342-5。
• 与 IM 360/361一起使用，CP 342-5 也能在扩展支架（ER）中运行。
• 用户友好的布线方式;
  Sub-D 插座和终端都容易使用.
• CP 324-5 可无风扇运行;
  不需要后备电池及存储器模块。

CP 342-5 向用户提供有关 PROFIBUS 总线系统的各种不同的通信服务：

• PROFIBUS-DP（根据 IEC 61158/61784，主站或者从站）
• 编程器/OP 通信
• S7 通讯（客户端、服务器）
• 开放式通信 (SEND/RECEIVE)

PROFIBUS-DP 主站

根据 IEC 61158/EN 61784 标准第 2 卷，CP 342-5 作为 DP-V0 主站运行，并能完全独立地处理数据传输。它支持主站类别 1 和 2 的服务。

分布式 I/O 的数据存储区域在 CP 和 CPU 之间被一致地传输。这既适宜于用 CP 作为 DP 主站，也适宜用于 DP 从站。作为 DP 主站，它允许连接至：

• SIMATIC S7-300，例如作为 DP 从站的 CP 342-5
• 分布式 I/O 系统 ET 200 的 DP 从站（作为 DP-V0 从站进行集成）
• PC，带例如 CP 5512、CP 5621、CP 5614 A3 和 SOFTNET-PB DP

CP 342-5 还提供有 SYNC/FREEZE 功能以及共享输入/输出功能，并且可激活/禁用 DP 从站。

PROFIBUS-DP从站

通过作为 DP-V0 从站的 CP 342-5，SIMATIC S7-300 可与其它 PROFIBUS DP 主站交换数据，这样便可混合配置 SIMATIC S5/S7、PC、ET 200 和其它 to PROFIBUS DP 现场设备。DP 通信需要进行函数调用。这些（ DP -SEND/DP -RECV） 必须集成到 STEP 7 应用程序中。

编程器/OP 通信

编程器/OP通讯，连接到网络的所有S7站都可以远距编程。

• S7 路由选择
  通过 S7 路由，编程器可在整个网络中进行通讯。
  借助于 CP 342-5，可将多达 16 个文本显示屏/操作员面板 (TD/OP) 合并到一个 S7-300 站中。在 S7-CPU（多路复用通道）中只需要一个连接资源。该多路复用通道支持非循环 HMI 服务。

S7 通信

S7 通信用于以下的耦合连接：

• SIMATIC S7自动化系统之间
• 到操作员接口系统（OP）。
• 至 PC，例如，带 SOFTNET-PB S7 的 CP5711、CP 5623 等

无需进一步组态，即可与编程器和操作员面板进行通讯。另外，也可通过 CP 342-5 对中央控制器进行分布式编程和组态。

客户机功能通过可加载的通讯块来提供。

开放式通信 (SEND/RECEIVE)

在 PROFIBUS 的第 2 层（ FDL ）基础上，CP 342-5 为过程或现场通信提供简单、最优化接口。

该接口在 SIMATIC S5，SIMATIC S7，SIMATIC 505 和 PC 之间提供集成的、高性能通信。SEND/RECEIVE 不仅提供 SDA 服务（PLC/PLC 连接），而且还提供 SDN 服务（广播、多点传送）。

可能与下列自动化系统进行通信：

• SIMATIC S7
  带有 CP 342-5、CP 343-5、CP 443-5 扩展型和基本型
• SIMATIC S5
  具有带 PROFIBUS 接口的 S5-95U ，具有 CP 5431 FMS/DP 的 S5-115U/H，S5-135U，S5-155U/H
• SIMATIC 505
  具有 CP 5434-FMS
• 带 CP 5512, CP 5611 A2, CP 5621, CP 5613 A3, CP 5613 FO, CP 5614 A3, CP 5623, CP 5624的
  PC
• 配有一个 FDL 接口的其他类型系统。

功能呼叫必须与 SEND/RECEIVE（PLC-SEND/PLC-RECEIVE）一起使用，并且必须集成到 STEP7 应用程序。

故障诊断

通过 STEP 7，可提供丰富的诊断选项，包括：

• CP 的状态
• 一般诊断与统计功能
• 连接诊断
• 总线统计
• 报文缓冲区

对 CP 342-5 的完整功能进行组态需要 STEP 7 V5.5 SP2 或 STEP 7 Professional V11 更高版本。在 V5 或更高版本 STEP 7 中，也可将通信处理器的组态数据存储在 CPU 上，即使发生电源故障，数据也能保留。因此，在更换模板时无需从编程器中重新装载组态数据。在启动时 CPU 会将组态数据传送到通讯处理器中。为此，需对 S7-CPU 的存储能力加以特别注意。

可以对所有连接到网络的 SIMATIC S7 控制器进行组态和编程。

STEP 7 的标准库中包含用于 PROFIBUS DP 的函数块。用于开放式通信 (SEND/RECEIVE) 和 S7 通信（S7 客户端）的函数块可在安装 STEP 7 之后的 SIMATIC NET 库中找到。