工業以太網交換機在工業自動化系統中的應用

工業自動化是構成工業4.0的核心元素。在智能工廠內不僅要求單體設備是智能的，而且要求工廠內的所有設施、設備與資源實現互通互聯，以滿足智能生產和智能物流的要求。通過工業以太網等通信網絡，使工廠內外的萬物互聯，形成全新的業務模式。

概述

智能工廠的機械手臂及PLC處於長期無間斷工作狀態，工作環境苛刻，工廠各種電機設備多，周圍的電磁干擾也十分大。因此，系統的可靠性和穩定性成為了智能工廠能否不停歇工作的關鍵因素。更重要的是，智能工廠需要對數據進行近距離和長距離傳輸，不僅能滿足工廠內部管理，也必須滿足遠程管理和信息上傳。此外，新系統的安裝、操作和管理必須儘可能能夠兼容原有PLC控制系統，且還需考慮今後升級擴展。利用工業交換機組成的以太網解決方案，既滿足系統的可靠性和穩定性，也滿足數據的近距離和遠距離傳輸，也適用系統日後的擴展性。

為了實現對智能工廠的全面監控，智能工廠選用了CK7080S-04工業級以太網交換機。該產品端口集成度高，具備即插即用功能。工廠採用可靠的光纖冗餘環網來連接所有車間， 該冗餘環以太環網自愈時間小於20ms。此外，CK7080S-04工業交換機易於配置和管理，具備自動報警功能，且採用工業防護等級IP40，無風扇設計，低功耗,適用於苛刻的工業環境，其網絡結構如下圖所示。

方案特點

●最大支持千兆傳輸，帶寬大，傳輸速度快。滿足現場通信及日後擴展需求；

●支持在-40～85℃寬溫環境下工作，可以適應工廠各種惡劣環境；

●採用工業防護等級IP40，無風扇，低功耗,工業環網設計，環網自愈時間≤20ms；

●該方案所涉及的設備均採用冗餘雙電源輸入設計，當一路電源因為人為或自然因素導致斷電，另一路電源繼續正常工作，不影響通信系統傳輸數據，不會因斷電而丟失任何數據；

產品特點

28口工業以太網交換機

* 16個固定千兆以太網電口，速率自適應、全/半雙工模式，MDI/MDI-X自適應

* 4個固定千兆SFP接口，可適配1000M SFP光模塊(支持單模和多模)和1000M SFP電口模塊(支持雙絞線傳輸)

* 可選8個千兆全雙工光口（默認SC接口，可選FC、ST，最遠可傳輸120公里）或8個千兆以太網電口或8個千兆SFP接口

* 支持Web、CLI和SNMP三種管理方式，其中CLI支持Telnet和console登錄

* 支持QoS，IGMP，802.1Q VLAN功能

* 支持RSTP和CK-ring，用於以太網冗餘

* 支持繼電器告警輸出，用於電源、端口和環網狀態告警

* 支持冗餘寬電壓100V~240V AC電源輸入（220V DC和48V DC可選）

* 採用高強度IP40外殼及工業級EMC設計

* 1U標準機架安裝

* 工作溫度範圍：-40~75℃，滿足各種工業現場要求

CK7080S-04

* 4~8個百兆以太網電口，速率自適應、全/半雙工模式，MDI/MDI-X自適應

* 0~2個百兆全雙工光口，默認SC接口，可選FC、ST，最遠可傳輸120公里

* 0~2個SFP 1000Base-X module (支持單模和多模)或1000Base-T module (支持雙絞線傳輸)

* 1個RS-232串口和可選1個RS-422/485串口或3個RS-485串口

* 支持Web、CLI和SNMP三種管理方式，其中CLI支持Telnet和CONSOLE登錄

* 支持QoS，IGMP，802.1Q VLAN網管功能

* 支持RSTP和CK-ring，用於以太網冗餘，環網自愈時間小於20ms

* 支持串口通過網絡連接兩個串口設備進行串口數據傳輸，支持TCP Server、TCP Client、UDP三種工作模式

* 支持ModbusTCP、ModbusRTU、IP、ARP和DNS協議

* 支持Modbus Slave模式，Slave模式下最大支持12個Tcp master連接

* 支持繼電器告警輸出，用於電源、端口和環網狀態告警

* 採用高強度IP40外殼及工業級EMC設計

* 支持冗餘寬電壓12~48V DC電源輸入，滿載功耗小於11W

* 支持導軌式或壁掛式安裝

* 工作溫度範圍：-40~85℃，適合惡劣環境應用