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1、工业以太网产品详细目录 技术术语 工业以太网产品 概述 选型速查表 非管理型工业以太网交换机 管理型工业以太网交换机 模组化三层管理型工业以太网交换机 光纤收发器 无源产品 目录 A.1 B C D E F G X A 章节 A.2 在过去三十多年里，以太网技术已逐渐成为办公和信息 技术领域的标准网络技术。不同生产厂商的以太网产品能够 相互兼容，使得以太网得到了更大推广。在产品性能不断提 高的同时，整个系统的成本却大幅度降低，这些因素也促进 了以太网技术的迅猛发展。 下图表明了以太网标准的发展历程。 1980 10Mbps DIX以太网1.0标准 1982 IEEE 802.3以太网标准 19
2、86 10BASE-T 1995 快速以太网100BASE-T 1998 1000BASE-LX/SX/CX 1999 1000BASE-T 2006 10 千兆以太网 2010 100 千兆以太网 早期应用于工业领域的数据通信中的是现场总线技术。 而多种现场总线协议和标准的共存，使不同总线相互通讯十 分繁琐，给用户带来了很大的不便。与种类繁多、兼容性差 的现场总线技术相比，以太网具有以下特点，使得其越来越 受到工业领域的青睐： 开放性 以太网是开放且透明的网络标准，在以太网中实现相互操作 简单易行，不同厂商的设备能够相互兼容 传输速率高 目前10Mbit/s、100Mbit/s和1000Mb
3、it/s的速率已经广泛应 用，可完全满足工业控制网络不断增长的带宽要求 确定性 在以太网中，所有以全双工方式运行的设备都可以同时进行 发送和接收 传输介质、拓扑结构多种多样 以太网的传输介质有同轴电缆、双绞线、多模/单模光纤，拓 扑结构包括总线形、星形或环形 发展前景广阔 以太网技术正朝着实时以太网和无线以太网方向发展，与原 有技术的兼容性使以太网前景十分广阔 工业以太网概述 Internet 路由器 交 换 机 摄影头人机界面PCPLC 交 换 机 交 换 机 交 换 机 工业以太网 核 心 交 换 机 概 述 A A.3 工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，在技术上与商用以太网(即
4、IEEE 802.3标准)兼容。相比商用以太网，工业 以太网设备在材质的选用、产品使用寿命、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等更能满足工业 现场的需要。 以交换机为例，下表列出了分别应用在商用以太网和工业以太网的设备的一些参数。 总之，商用以太网是为舒适的办公室环境而设计的，所 以不适合具有大负载、振动频繁、温度范围宽的工业环境。 由于在生产环境中工业网络必须具备较好的可靠性、可恢复 性和可维护性，而工业以太网设备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设备 的作用。 参数/以太网类型 商用以太网 工业以太网 电源 单电源230 VAC
5、 冗余双电源 安装方式 机架 DIN导轨、机架 工作温度 窄 宽 散热方式 风扇散热 无风扇外壳散热 EMC 办公室标准 工业级标准 链路故障恢复时间 30s以上 小于300ms 平均无故障工作时间(MTBF) 5年以下 20年以上 随着互联网技术的发展与普及推广、以太网传输速率的 提高和以太网交换技术的发展，工业以太网的应用正在迅速 得到开发和改进，并使以太网全面应用于工业控制领域成为 可能。 工业以太网概述 概 述 A A.4 以太网标准IEEE802.3 IEEE802.3，全称是IEEE有关信息技术具体要求的标准第三部分，是802.3工作组建立的有关物理层和数据链路层中介质访 问控制(
6、MAC)层的一些有线以太网标准的集合。它是一种带有部分广域网应用的局域网技术。 下表列出了常用的802.3子标准。 下图所示以太网TCP/IP模型和构件与开放式系统互连参考模型(OSI模型)对照表。 除此之外，工业以太网常使用的协议还有：Profinet，Ethernet/IP，EPA，EtherCAT，Powerlink，VNET/IP，TCnet， Modbus-IDA等。 工业以太网的标准 UDP User Datagram Protocol 用户数据报协议 没有点对点的连接 数据包不包含序列号 没有确认信息 传输速率较快 不可靠的数据流传输 TCP Transmission Contr
7、ol Protocol 传输控制协议 建立点对点的连接 数据包含序列号 请求、发送、接收确认 耗费更多带宽 可靠的数据流传输 PPP Point to Point Protocol 点到点协议 在点对点的链路上封装多协议数据包 实现在点到点连接之间的IP 通信 能在任何DTE/DCE之间实现通信 无速率限制 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 应用层 各种软件，Email， (HTTP，HTTPS，FTP，Telnet，SMTP) WWW 浏览器等 传输层 TCP/UDP IP 层 三层交换机、路由器 MAC 层 交换机、网桥 (HDLC，PPP，IEEE802.3/8
8、02.2, FDDL，ATM) 物理层 各种接口，集线器， (IEEE802.3，802.5 FDDI，E1A/T1A，232，V.35, V.24) 中继器 以太网标准 描述 802.3i 10BASE-T 10 Mbit/s (1.25 MB/s) 通过双绞线传输 802.3j 10BASE-F 10 Mbit/s (1.25 MB/s) 通过光纤传输 802.3u 100BASE-TX，100BASE-T4，100BASE-FX 快速以太网 100 Mbit/s 802.3x 全双工和流量控制，合并了DIX 帧标准 802.3z 1000BASE-X Gbit/s 千兆以太网通过光纤传输
9、 802.3ab 1000BASE-T Gbit/s 千兆以太网通过双绞线传输 802.3ac 最大帧长达到1522 个字节(允许“Q-tag”)，Q-tag 包括了802.1Q VLAN 信息和 802.1p 优先级信息 802.3ae 10 Gbit/s (1,250 MB/s) 以太网通过光纤传输 802.3af 基于以太网供电PoE (12.95 W) 概 述 A A.5 交换机 交换机也叫交换式集线器，它将接收的信息经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。由于交换机根 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，避免了和其他端口发生碰撞。同时交换
10、机的每个端 口都支持缓存功能，允许所有的输入端口同时接收和传送帧，它们可以并行地、全双工地工作，解决了工业以太网中不断增长 的流量负荷问题，这是单信道CSMA/CD不能做到的。 光纤收发器 随着工业以太网应用的不断深入和远距离传输的需要，光纤逐渐成为备受人们青睐的传输介质。为了保证与原有以太网设 备相匹配，实现光口-电口自由转换，魏德米勒推出了光纤收发器产品。 光纤收发器可以实现双绞线和光纤两种不同传输介质的转换，能满足远距离、高速、高带宽以太网用户的需要，具有单模 和多模两种光纤传输模式和多种传输距离可供选择的光纤接口。 更多新产品敬请关注魏德米勒网站： 工业以太网设备 非管理型、管理型以太
11、网交换机功能对照表 非管理型工业以太网交换机 高效的存储转发 LED状态指示 透明传输VLAN tag包 ECO型、宽温型、全千兆产品型号齐全 管理型工业以太网交换机 多样化的网管方式 全面的网管功能 支持QoS，W-Ring等高级网管功能 百兆型、千兆上联型、全千兆产品型号齐全 特性 非管理型以太网交换机 管理型以太网交换机 10/100Base T(X)速率自适应 MDI/MDI-X 自动检测连接 支持简单网络管理协议 SNMP 冗余环W-Ring，RSTP QoS 端口优先级，流量控制 过滤限制广播流量，VLAN， IGMP Snooping 软件管理和监控 概 述 A A.6 RJ45
12、接口 在以太网中所有数据都被在物理层转化为电信号，用双 绞线传播到另一端后，数据链路层将这些物理层的电气信号 转换为用0、1二进制代码表示的数据帧，这就是交换机接到 的信息。 RJ45接头跟据线的排序不同的法有两种，因此使用RJ45 接头的线也有两种即：线两端用同一种线序即直通线、线两 端用不同线序即交叉线。 光纤接口 信号由光纤传输的原理是：发射端由发光二极管LED发 出光信号沿光纤传播，接收端则有光电二极管作为检波器接 收信号，在给定的频率下，以光的出现和消失来表示两个二 进制数字(0或1)，这样接收端就将这些数据位表示的数据帧传 输给交换机。 由于光具有全反射的性质，因此利用光线传输时功
13、率损 失小、衰减少。光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向 外分别为：纤芯，包层和保护套。 光纤中常用的光波长为1310nm、1550nm，以多模和单 模的方式传播。由于单模光纤在传输中光线没有反射，因此 具有更宽的传输频带和更大的传输容量，能够比多模光纤传 输更远的距离。 工业以太网的接口 RJ45插头 T568A线序 适用于同种设备间的交叉互连 T568B线序 适用于同种设备间的交叉互连 和异种设备间的直连线互连 纤芯 包层 保护套 单模光纤 多模光纤 多模或单模光纤SC连接器SFP多功能插口LC连接器ST连接器 第1脚 12345678 第1脚 常用的光纤连接器类型 工业以太网中常用的光
14、纤连接器类型有SC，ST，LC等，还有一些组合的连接器如SFP，Combo等。 概 述 A A.7 工业以太网解决方案 端口聚合 19“骨干网交换机 IES31 系列 IES31 系列 IES10 系列 IES21 系列 IES21 系列 RSTP 双绞线 光纤 千兆光纤 光纤收发器 PLC W-Ring+ W-Ring IES41 系列 IES1000 系列 IEMS2000 系列 PC PLC 摄像头 HMI W-Ring千兆 其他局域网 概 述 A B.1 导轨(壁挂)式安装产品选型速查表 端口 端口数量 页码 100BaseT(X) RJ45 单模SC多模SC 100BaseFX 快速
15、以太网端口 IES40 IES10 IES20 IES21 IES31 选型速查表 B IES41 IEM IES10-SW5 否 7760048001 5 5 IES10-SW8 否 7760048002 8 8 IES20-SW5 否 7760048010 5 5 IES20-SW4/1SC 否 7760048011 5 4 1 IES20-SW4/1SCS 否 7760048012 5 4 1 IES20-SW2/1SC 否 7760048013 3 2 1 IES20-SW2/1SCS 否 7760048014 3 2 1 IES20-SW8 否 7760048015 8 8 IES20-SW6/2SC 否 7760048016 8 6 2 IES20-SW6/2SCS 否 7760048017 8 6 2 IES20-SW6/3SC 否 7760048018 9 6 3 IES20-SW6/3SCS 否 7760048019 9 6 3 IES20-SW7/1SC 否 7760048020 8 7 1 IES20-SW7/1SCS 否 7760048021 8 7 1 IES20-SW16 否 7760048022 16 16 IES20-
