【技术大神】工业以太网中经济实用的交换机选型经验分享
今天的自动化控制系统，工业以太网的应用已经相当普及。作为工业以太网核心器件的交换机，它在实时数据通讯中发挥了巨大的作用，大大小小的局域网都会有交换机的存在。工业以太网交换机的种类繁多，选型的过程中，要考虑交换机的电源类型、传输速率、端口类型、IP防护等级、安装方式、非管理型或管理型等多个因素。
一、应用需求背景
在焊机自动切割项目中，控制系统中的器件主要有可编程控制器（PLC）、HMI、变频驱动器、远程IO站、传感器和执行器。PLC、HMI、变频驱动器和远程IO站均具有Profinet总线协议的RJ45以太网接口，PLC通过总线形式与其他器件通讯，并对整个系统进行自动控制和监视。由于每个器件上只有一或者两个网口，通过级联的方式较为麻烦，而且调试的时候，调试电脑同时需要一个网口。必须通过以太网交换机来组建控制系统的局域网。具体要求具有8个RJ45快速百兆以太网接口，导轨式安装，由于现场环境恶劣，交换机有较高的防护等级。
二、产品选择及性能介绍
由于对实时数据传输要求不高，只是实现简单的相互通讯，所以选择较为经济的非管理型工业以太网交换机。现考虑从知名的交换机厂家S公司、W公司、Weidmuller中选择合适的交换机。SCALANCE XB008是一款8口入门级交换机，宽高深为45/100/87mm，MTBF为214年，防护等级为IP20；型号为852-112是一款最为经济的8口工业交换机，宽高深为109.2/73.8/23.4mm，防护等级为IP30，扁平式结构，之前项目有所应用，两排网口纵向分布在两边，笔者感觉接入网线后外观不是太紧凑美观。IES10系列是Weidmuller的非管理型入门级工业以太网交换机，IES10-SW8是其中一款8口交换机，宽高深为53.6/135/106.5mm，MTBF为49.3年，防护等级为IP40。通过询价后发现，Weidmuller的交换机在价格上至少比其他两家的便宜25%以上。S公司交换机在尺寸和平均无故障时间上占有优势，但是价格和防护等两个级方面都弱于Weidmuller的交换机，W公司交换机扁平式的结构设计，个人觉得外观上不占优势，并且在价格和防护等级又不优于Weidmuller的交换机。
本项目中，选型时，最看重的参数就是价格和IP等级。经过对比，最终选择了Weidmuller的非管理型工业以太网交换机，具体型号为IES10-SW8。图1和图2表示交换机的外观图，可以看出输入端口在交换机的顶部，图3为交换机导轨安装的尺寸图。
图1 交换机外观图
图2 交换机外观图
图3 导轨式安装尺寸图
IES10-SW8交换机是一款非管理型即插即用交换机，额定输入电压为24V DC/AC，具有反接保护功能。该经济型交换机具有8个端口，每个端口均有自动速率协商功能，支持全双工/半双工传输模式，通讯介质采用超5类的双绞线。本项目中网线用的水晶头是普通塑料外壳的水晶头，建议其他项目还是要使用带屏蔽的网线及水晶头。该产品采用工业级元器件，其金属外壳无需风扇，自动散热速度快，较高的防护等级，工作温度为-10℃-60℃。由于出色的散热性能，此项目中，笔者设计原理图时，交换机上下只留出接线的空间。在接线时，将电气系统的每个总线设备用网线连接到交换机上，在调试的时候，笔记本电脑直接与交换机相连，这样在PLC软件中可以扫描到局域网络中的所有设备，方便程序下载和调试。项目实际现场为焊接车间，现场环境黑色灰尘很多，该产品符合多种工业标准认证，可在恶劣环境下持续稳定地工作，也恰恰满足实际现场需求。
此外，IES10系列还有5端口交换机，型号为IES10-SW5，Weidmuller还提供5年质保期服务，质保服务也是一个亮点。
三、产品订购信息
1、交换机IES10系列订购信息
2、交换机IES10系列部分技术数据
技术顾问：程增木
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zwjiang Lv9. 科学家 2023-05-05学习 -
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duanmaxie Lv8. 研究员 2018-01-07学习了 -
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Weidmueller（魏德米勒）是世界名著的电气联接器制造商，设计制造了很多的优秀的有源工业以太网产品及其附件产品，IES20系列非管理型交换机，具有较宽的工作温度范围，能在极端的环境温度中工作，支持快速以太网，能够高效的进行数据的传递，具有冗余的电源设计，提高了交换机的可靠性。
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型号- IES20,7760048010,IES20-SW5
IES20-SW5 非管理型IE交换机
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电子商城
现货市场
服务
提供稳态、瞬态、热传导、对流散热、热辐射、热接触、和液冷等热仿真分析，通过FloTHERM软件帮助工程师在产品设计初期创建虚拟模型，对多种系统设计方案进行评估，识别潜在散热风险。
实验室地址： 深圳 提交需求>
使用FloTHERM和Smart CFD软件，提供前期热仿真模拟、结构设计调整建议、中期样品测试和后期生产供应的一站式服务，热仿真技术团队专业指导。
实验室地址： 深圳 提交需求>
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