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新的 SCALANCE XM-400 產(chǎn)品系列包含模塊化工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，這些交換機(jī)可通過(guò)各種端口擴(kuò)展器和插入式收發(fā)器進(jìn)行擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)具有最多 24 個(gè)端口的最大配置。它支持 10/100/1000-Mbit 技術(shù)，可用于各種傳輸介質(zhì)（雙絞線，光纖等），以及較高的端口要求。其主要用于高性能的工廠網(wǎng)絡(luò)（控制級(jí)）。借助于靈活的模塊化結(jié)構(gòu)，XM-400 產(chǎn)品線還可滿足未來(lái)的要求，根據(jù)相關(guān)任務(wù)進(jìn)行調(diào)整。

新的 XM-400 系列將取代之前的 X-400 系列（X414-3E 和 X408-2）。

• 用于靈活地使用接口的 Combo 端口：一個(gè) Combo 端口包含一個(gè)電氣端口和一個(gè) SFP 插槽。始終是這兩個(gè)端口當(dāng)中的一個(gè)處于激活狀態(tài)。若插入了 SFP 插入式收發(fā)器，則會(huì)將電口禁用。
• 借助于 WLAN 和 NFC 并通過(guò)智能手機(jī)/平板電腦進(jìn)行快速的移動(dòng)式診斷：通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)站快速訪問(wèn) SCALANCE XM-400 的 Web 管理功能。該功能可用現(xiàn)有的 WLAN 和 NFC（近場(chǎng)通信）來(lái)啟動(dòng)
• 通過(guò)集成冗余管理器，可實(shí)現(xiàn)大型網(wǎng)絡(luò)的高速介質(zhì)冗余，適用于千兆位以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)
• 通過(guò) PROFINET 診斷、CLI、Web 瀏覽器或 SNMP，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷。
• 集成到 TIA 博途中，可以上傳/下載組態(tài)
• 得益于支持大量的 IT 標(biāo)準(zhǔn)，可以將自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫隙地集成至現(xiàn)有公司網(wǎng)絡(luò)中:建立虛擬網(wǎng)絡(luò)（VLAN）；
• 支持標(biāo)準(zhǔn)冗余協(xié)議（快速生成樹協(xié)議、鏈路聚合協(xié)議），可以集成到上層企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中
• 通過(guò)記錄多點(diǎn)傳送源和目標(biāo)（Internet 組管理協(xié)議 (IGMP) Snooping），SCALANCE XM-400 交換機(jī)還可過(guò)濾多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)流量，因此可限制網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。
• 結(jié)合使用 KEY-PLUG XM-400，可以針對(duì) IPv4（不久也可以針對(duì) IPv6）激活第 3 層功能。關(guān)于更加詳細(xì)的說(shuō)明，請(qǐng)參見“第三層交換機(jī)/路由器的附件”
• 通過(guò)第 3 層交換（IP 路由）創(chuàng)建 IP 子網(wǎng)和 IP 路由器通信
  • 靜態(tài)路由
  • 動(dòng)態(tài)路由 OSPF（開放最短路由優(yōu)先協(xié)議）和 RIPv2（路由信息協(xié)議）
  • 冗余路由 VRRP（虛擬路由器冗余協(xié)議）

產(chǎn)品型號(hào) - 基本設(shè)備

基本型設(shè)備帶 8 至 16 個(gè)集成式千兆以太網(wǎng)雙絞線接口 (10/100/1000 Mbit/s) ；每一種第二層產(chǎn)品，都可以在以后通過(guò) KEY-PLUG 激活第三層功能（路由），也可以作為具備集成式路由功能的第三層產(chǎn)品。

XM416-4C

• 總共有 16 個(gè)端口，其中：
  • 最多 16 個(gè) 10/100/1000 Mbit/s RJ45 端口，帶固定套環(huán)
  • 最多 4 個(gè) SFP 插槽（組合式端口），100 或 1000 Mbit/s
• 可以連接一個(gè)帶 8 個(gè)端口的端口擴(kuò)展器，以在一個(gè)交換機(jī)中實(shí)現(xiàn)最多 24 個(gè)端口

XM408-8C

• 總共有 8 個(gè)端口，其中：
  • 最多 8 個(gè) 10/100/1000 Mbit/s RJ45 端口，帶固定套環(huán)
  • 最多 8 個(gè) SFP 插槽（組合式端口），100 或 1000 Mbit/s
• 可以連接帶有 8 個(gè)端口的兩個(gè)端口擴(kuò)展器，以在一個(gè)交換機(jī)中實(shí)現(xiàn)最多 24 個(gè)端口

XM408-4C

• 總共有 8 個(gè)端口，其中：
  • 最多 8 個(gè) 10/100/1000 Mbit/s RJ45 端口，帶固定套環(huán)
  • 最多 4 個(gè)插槽（ Combo 端口），可以利用 SC 連接方法 (1000 Mbit/s) 或 SF/BFOC 連接方法 (100 Mbit/s) 連接插入式收發(fā)器
• 可以連接帶有 8 個(gè)端口的兩個(gè)端口擴(kuò)展器，以在一個(gè)交換機(jī)中實(shí)現(xiàn)最多 24 個(gè)端口

• 采用了模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，成本更低通過(guò)采用模塊化系統(tǒng)，可以建立工業(yè)以太網(wǎng)電氣和光纖網(wǎng)絡(luò)，并能根據(jù)工廠結(jié)構(gòu)方便地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜投丝陬愋筒㈦S時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展
• 集成化數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻工廠網(wǎng)絡(luò)
• 最多有 24 個(gè)千兆端口，因而具有高性能
• 外殼堅(jiān)固耐用，可進(jìn)行冗余配置，運(yùn)行溫度范圍為 -40 °C 至 +70 °C，在工業(yè)環(huán)境中具有較高運(yùn)行可靠性
• 設(shè)備可用性較高，原因如下：
  • 冗余電源
  • 以快速介質(zhì)冗余為基礎(chǔ)的冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
  • 環(huán)網(wǎng)拓?fù)溟g實(shí)現(xiàn)后備冗余
  • 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制 STP、RSTP、MSTP 實(shí)現(xiàn)冗余切換
  • 通過(guò) VRRP 實(shí)現(xiàn)冗余路由器操作
  • 可在運(yùn)行期間更換或擴(kuò)展介質(zhì)模塊
  • 采用插入式 KEY-PLUG/C-PLUG 交換介質(zhì)，便于更換設(shè)備
• 采用虛擬局域網(wǎng) (VLAN)，可簡(jiǎn)便地將大型網(wǎng)絡(luò)細(xì)分為擁有各自地址空間的小型子網(wǎng)。將網(wǎng)絡(luò)細(xì)分成多個(gè)子網(wǎng)的原因有：分隔以太網(wǎng)絡(luò)以減小廣播負(fù)載、實(shí)現(xiàn)敏感區(qū)域與主網(wǎng)絡(luò)的隔離、將網(wǎng)絡(luò)細(xì)分成邏輯工作組。但是，可通過(guò)第 3 層交換（IP 路由）實(shí)現(xiàn)各 VLAN 之間的通信
• 集成和可選的安全功能針對(duì)未授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)和配置提供保護(hù)
• 借助于信號(hào)觸點(diǎn)、SNMP 陷阱、PROFINET 診斷和電子郵件功能，進(jìn)行簡(jiǎn)易監(jiān)控與診斷
• 由于集成在 SIMATIC 系統(tǒng)故障報(bào)文中，降低了 PLC/HMI 的工程組態(tài)成本
• TIA 博途中提供了集成組態(tài)與診斷功能
• 借助于 WLAN 和 NFC（近場(chǎng)通信）并通過(guò)智能手機(jī)/平板電腦進(jìn)行快速的移動(dòng)式診斷：通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)站快速訪問(wèn) SCALANCE XM-400 的 Web 管理功能。該功能可用現(xiàn)有的 WLAN 和 NFC 來(lái)啟動(dòng)。

使用 SCALANCE XM-400 產(chǎn)品，可以在控制層組態(tài)對(duì)網(wǎng)絡(luò)可用性要求較高、需要豐富診斷功能、同時(shí)又需要有大量端口、數(shù)據(jù)傳輸速率高并支持光纜和銅纜以及“以太網(wǎng)供電”傳輸?shù)慕粨Q網(wǎng)絡(luò)。

由于基本設(shè)備具有可擴(kuò)展性并且有第 3 層交換功能，可面向相關(guān)應(yīng)用建立網(wǎng)絡(luò)并隨時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展。

SCALANCE XM-400

具有最多 24 個(gè)千兆端口的 SCALANCE XM-400 是一種具有堅(jiān)固的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，適合安裝在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上，防護(hù)等級(jí)為 IP20。

SCALANCE XM-400 基本設(shè)備提供了以下附加接口

• 控制臺(tái)端口（串行接口 RJ11）和管理端口（100 Mbit/s，RJ45），用于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置/診斷及固件更新
• 用于可選的 C-PLUG 交換介質(zhì)的插槽（在供貨范圍內(nèi)），以便與更換設(shè)備；或者用于通過(guò)軟件擴(kuò)展到第 3 層交換功能的 KEY-PLUG
• 可以任意組態(tài)浮置信號(hào)觸點(diǎn)，例如用來(lái)指示故障
• 通過(guò) LED 和選擇按鈕顯示各種操作模式和狀態(tài)信息
• 通過(guò)接地螺栓進(jìn)行確定的接地連接
• 提供了兩個(gè)饋電端以防電壓故障
• 在右側(cè)連接端口擴(kuò)展器（安裝無(wú)需工具）

• 環(huán)網(wǎng)高速冗余；
  將光纖線路的末端相連以形成一個(gè)環(huán)網(wǎng)，就創(chuàng)建了一個(gè)冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 SCALANCE XM-400 交換機(jī)具有一個(gè)集成的冗余度管理器 (RM)，可連續(xù)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的功能。 它可以識(shí)別環(huán)網(wǎng)中的傳輸通路故障或 SCALANCE XM-400 交換機(jī)故障，然后激活替代通路。 在含有 SCALANCE X-200 或 OSM/ESM 的環(huán)網(wǎng)中，可以集成傳輸速率為 100 Mbps 的 XM-400 交換機(jī)。在含有 SCALANCE X-300 和 SCALANCE XR-500 的環(huán)網(wǎng)中，可以集成傳輸速率達(dá)到千兆的 XM-400 交換機(jī)。
• 高速后備冗余；
  借助于集成的后備功能，可以可靠連接多個(gè)環(huán)網(wǎng)。 兩個(gè)傳輸鏈路用于將一個(gè)環(huán)網(wǎng)中的兩臺(tái) XM-400 交換機(jī)連接到另一個(gè)環(huán)網(wǎng)。
• 時(shí)鐘同步；
  診斷報(bào)文（記錄表輸入，電子郵件）帶有時(shí)間標(biāo)志。 通過(guò)利用時(shí)間服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間同步，可在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的本地時(shí)間，因此可簡(jiǎn)化診斷報(bào)文在多個(gè)設(shè)備中的分配。
• 使用多點(diǎn)傳送協(xié)議（如 IP 語(yǔ)音、視頻）時(shí)的負(fù)載限制
• 通過(guò)學(xué)習(xí)多點(diǎn)傳送接收器，XM-400 交換機(jī)也可以過(guò)濾多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)流量，從而限制網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載。
• 至公司網(wǎng)絡(luò)的冗余接口；
  X-400 交換機(jī)支持標(biāo)準(zhǔn)冗余協(xié)議，即生成樹協(xié)議 (STP) 和快速生成樹協(xié)議 (RSTP)由此一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)可以冗余連接到上位公司網(wǎng)絡(luò)，降低重新組態(tài)時(shí)間（秒數(shù)量級(jí)）。
• 支持虛擬網(wǎng)絡(luò) (VLAN)；
  如果構(gòu)建的工業(yè)以太網(wǎng)的用戶數(shù)量快速增長(zhǎng)，則可將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)際劃分為多個(gè)虛擬子網(wǎng)，例如將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)邏輯區(qū)域。 這樣就可將大型以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)細(xì)分為具有自身 IP 地址空間的多個(gè)更小的子網(wǎng)。
• 通過(guò)符合 802.1Q 的 IP 服務(wù)類型 ToS) 和優(yōu)先級(jí)排序來(lái)支持服務(wù)質(zhì)量 (QoS)
• 通過(guò)鏈路聚合 (IEEE 802.3ad) 來(lái)并行使用多個(gè)端口以提高傳輸速率和故障安全性。
• 支持端口優(yōu)先級(jí)排序
• 支持帶寬限制（廣播限制器、多播限制器、單播限制器）
• 流量控制
• 建議設(shè)備更換；
  所有設(shè)置自動(dòng)備份在 C‑PLUG 插入式交換介質(zhì)上（交換介質(zhì)在供貨范圍內(nèi)）。 如果必須更換 SCALANCE XM-400 系列的交換機(jī)，那么只需通過(guò)插入 C-PLUG 將這些設(shè)置傳輸至替換設(shè)備。

通過(guò)第 3 層 KEY PLUG 提供的其它功能

• 支持第 3 層交換
  • 靜態(tài)路由
  • 動(dòng)態(tài)路由
  • 路由器冗余
    集成的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議 OSPF（開放式最短路徑優(yōu)先）和 RIPv2（路由信息協(xié)議）控制著與網(wǎng)絡(luò)中其它 IP 路由器的通信。
• 通過(guò)集成的 VRRP 功能（虛擬路由器冗余協(xié)議），可實(shí)現(xiàn)冗余第 3 層交換（路由）。
• 支持 IPv6（不久實(shí)現(xiàn)）、支持雙堆棧路由 (IPv4/IPv6)

集成安全功能

• 端口安全功能
• 代理的訪問(wèn)控制
• 驗(yàn)證 802.1X
• SSH
• HTTPS
• SNMPv3
• RADIUS

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可輕松地轉(zhuǎn)換成采用 SCALANCE XM-400 以太網(wǎng)交換機(jī)的工廠結(jié)構(gòu)?？蓪?shí)現(xiàn)下面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及組合：

• 具有快速介質(zhì)冗余性的快速以太網(wǎng)千兆環(huán)網(wǎng)： 
  為針對(duì)傳輸鏈路或交換機(jī)的故障提供保護(hù)，可以將 50 個(gè)交換機(jī)線性級(jí)聯(lián)以形成一個(gè)環(huán)網(wǎng)。 在環(huán)網(wǎng)中的傳輸鏈路或交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，傳輸路徑可在 300 毫秒內(nèi)重新構(gòu)建。
• 可以通過(guò)后備功能將幾個(gè)環(huán)網(wǎng)冗余連接在一起。
• 另外，SCALANCE XM-400 支持通過(guò)快速生成樹將環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)冗余連接到公司網(wǎng)絡(luò)。
• 采用 SCALANCE XM-400 交換機(jī)的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)： 
  交換機(jī)代表一個(gè)中性的星形連接點(diǎn)，它可以通過(guò)電纜或光纜連接最多 24 個(gè)節(jié)點(diǎn)或子網(wǎng)

組態(tài)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要遵循下列限制條件：

• 用于多模光纖導(dǎo)體的兩個(gè)模板之間的最大線路長(zhǎng)度：
  • 5000 m，100 Mbps 時(shí)
  • 750 m，1 Gbps 時(shí)
• 用于單模光纖導(dǎo)體的兩個(gè)模板之間的最大線路長(zhǎng)度：
  • 200 km，100 Mbps 時(shí)
  • 120 km，1 Gbps 時(shí)
• 雙絞線最大線路長(zhǎng)度：
  • 長(zhǎng)度為 100 米，傳輸速率為 100 Mbps，帶有 IE FC TP 電纜 2 x 2 和 IE FC 插頭 180
  • 最長(zhǎng) 90米，1 Gbps，帶有 IE FC TP 電纜 4 x 2、IE FC RJ45 模塊化引出插座以及插接電纜（10米）
  • 長(zhǎng)度為 1000 米，傳輸速率為 100 Mbps，帶有 IE FC TP 電纜 4 x 2 和 IE FC 插頭 4 x 2

調(diào)試和診斷

• 信號(hào)掩碼；
  信號(hào)掩碼可通過(guò)按鈕操作設(shè)置為 SCALANCE XM-400 交換機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)（設(shè)定值狀態(tài)）。信號(hào)掩碼定義監(jiān)控哪一個(gè)端口以及哪一個(gè)電源。從而，當(dāng)被監(jiān)視的端口或被監(jiān)視的饋電器故障（偏差/實(shí)際狀態(tài)）時(shí)，信號(hào)觸點(diǎn)才發(fā)出出錯(cuò)信號(hào)。
• 可以使用串行接口 (RJ11) 來(lái)直接連接 PC 或編程設(shè)備；可使用命令（命令行界面 - CLI）進(jìn)行操作
• IP 地址；
  IP 地址可通過(guò) DHCP（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議）進(jìn)行分配。 如果網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有相應(yīng)服務(wù)器，則可使用隨附的軟件工具或通過(guò)控制臺(tái)串行接口 (CLI) 來(lái)分配 IP 地址。
• 下列狀態(tài)信息通過(guò)現(xiàn)場(chǎng) LED 顯示：
  • 端口狀態(tài)
  • 端口模式（10/100/1000Mbit/s，全/半雙工）
  • 兩個(gè)電壓饋電器的狀態(tài)
  • 信號(hào)觸點(diǎn)狀態(tài)
  • 信號(hào)掩碼（設(shè)定值狀態(tài)）
  • RM 模式
  • 備用模式
• 信號(hào)觸點(diǎn)的狀態(tài)通過(guò)浮置繼電器觸點(diǎn)外部輸出。例如，在此方式下控制器可以通過(guò)輸入模板來(lái)監(jiān)控此模板。
• 冗余管理器 (RM)
  在建立環(huán)網(wǎng)時(shí)，環(huán)網(wǎng)中的 SCALANCE XM-400 交換機(jī)可切換為 RM 模式。RM 的非環(huán)網(wǎng)端口可以用于連接數(shù)據(jù)終端和網(wǎng)絡(luò)。如果使用通過(guò) PROFINET 標(biāo)準(zhǔn)化的冗余程序 MRP，則自動(dòng)調(diào)節(jié) RM。
• 經(jīng)由工業(yè)以太網(wǎng)監(jiān)控； 
  可提供
  • 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器實(shí)現(xiàn)診斷（基于 Web 的管理）： 
    從帶有瀏覽器的 PC，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)選擇 SCALANCE XM-400 交換機(jī)
  • 通過(guò)移動(dòng)設(shè)備（智能電話、平板電腦）的瀏覽器
  • 借助于 NFC 讀出 XM-400 的移動(dòng)網(wǎng)站的地址： 
    - 移動(dòng)終端使用該地址啟動(dòng)瀏覽器
    - 借助于現(xiàn)有 WLAN 實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的診斷
  • 通過(guò) SNMP V1、V2c、V3： 
    在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中（如 SINEMA Server），通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)安全集成 SCALANCE X-400
  • 通過(guò) PROFINET IO 診斷： 
    可在 STEP 7 中用簡(jiǎn)單、熟悉的方式來(lái)組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)診斷報(bào)警，并在 SIMATIC 中進(jìn)行處理。
    通過(guò)在 SIMATIC 解決方案中的全面集成，PLC 和 HMI 的工程與組態(tài)成本顯著降低。