工业交换机的特点及优势

2018-06-25 19:24:15 12

 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。


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  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。


  3、兼容性


  工业以太网交换机及其他工业以太网的组件都应当是可以使用标准的TCP/IP协议进行通讯的。任何情况下,工业以太网设备与商用以太网设备间不应存在任何不兼容问题。对应不同的工业现场总线解决方案,工业以太网设备应当具有相应的能力与其兼容。


  除此之外,在选择工业交换机的过程中,用户还应当根据传输距离、传输带宽等一些基本要求,选择适当的双绞线或光纤接口。在连接视频终端、无线基站等一些设备时,为了布线方便可以选用PoE以太网供电交换机。