西門子6GK5005-0BA00-1AB2

西門子交換機6GK5005-0BA00-1AB2

交換機（Switcher）是以太網(wǎng)的核心設(shè)備，西門子的工控產(chǎn)品中也有很多類型的交換機，比如常見的SCALENCE系列。今天我們要聊的話題是西門子為S7-1200系列PLC量身打造的緊湊式交換機CSM1277。

CSM是英文"Compact Switch Module"的縮寫，中文翻譯為“緊湊式交換模塊"。雖然從字面上翻譯該產(chǎn)品應(yīng)該屬于“模塊"，但是在它模塊的外表下面，其實隱藏著一顆交換機的“芯"，其本質(zhì)是一款非管理型網(wǎng)絡(luò)交換機。因此，我們一般還是把CSM1277稱為緊湊式交換機，而不是緊湊式交換模塊。

下面這張圖是CSM1277的外觀，是不是看到了高顏值的S7-1200的身影？

打開CSM1277的上部分的蓋子，可以看到電源接線端子和LED指示燈。電源從左到右分別是DC24V+，0V（M）和PE（保護接地）。早先的產(chǎn)品電源接線順序有所不同，可以參考模塊旁邊的接線示意圖或產(chǎn)品手冊。

電源的下面有四個LED指示燈，分別是P1、P2、P3和P4，用來指示四個網(wǎng)口的工作狀態(tài)。當該網(wǎng)口網(wǎng)線連接正常時，指示燈為綠色常亮；當網(wǎng)口發(fā)送/接收數(shù)據(jù)時，指示燈閃爍；如下圖：

1、 開關(guān)量也稱邏輯量，指僅有兩個取值，0或1、ON或OFF。它是常用的控制，對它進行控制是PLC的優(yōu)勢，也是PLC基本的應(yīng)用。

開關(guān)量控制的目的是，根據(jù)開關(guān)量的當前輸入組合與歷史的輸入順序，使PLC產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)量輸出，以使系統(tǒng)能按一定的順序工作。所以，有時也稱其為順序控制。

而順序控制又分為手動、半自動或自動。而采用的控制原則有分散、集中與混合控制三種。

2、 模擬量是指一些連續(xù)變化的物理量，如電壓、電流、壓力、速度、流量等。

PLC是由繼電控制引入微處理技術(shù)后發(fā)展而來的，可方便及可靠地用于開關(guān)量控制。由于模擬量可轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，數(shù)字量只是多位的開關(guān)量，故經(jīng)轉(zhuǎn)換后的模擬量，PLC也*可以可靠的進行處理控制。

由于連續(xù)的生產(chǎn)過程常有模擬量，所以模擬量控制有時也稱過程控制。

模擬量多是非電量，而PLC只能處理數(shù)字量、電量。所有要實現(xiàn)它們之間的轉(zhuǎn)換要有傳感器，把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)電量。如果這一電量不是標準的，還要經(jīng)過變送器，把非標準的電量變成標準的電信號，如4—20mA、1—5V、0—10V等等

• 由于全模塊化結(jié)構(gòu)采用 SFPplus/SFP 和多種介質(zhì)模塊，因此可以在網(wǎng)絡(luò)擴展和轉(zhuǎn)換（例如，從銅纜轉(zhuǎn)換為光纜）中取得無限的靈活性（例如，采用更多的終端、更高的數(shù)據(jù)傳輸速率以及 PoE 端口），并可降低貯存成本

• 通過在 KEY-PLUG 上提供的*，無需更換現(xiàn)有硬件，即可改裝第 3 層交換功能（IP 路由）

• 可在運行期間更換介質(zhì)模塊

• 網(wǎng)絡(luò)具有可用性：

• 冗余電源

• 基于光纖或雙絞線的冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（冗余管理器、熱備功能和集成 STP/RSTP/MSTP）

• 通過插入式 C-PLUG/KEY-PLUG 交換介質(zhì)方便地進行設(shè)備更換

• 發(fā)生故障時，可非常快速地重新組態(tài)網(wǎng)絡(luò)

• 電源單元具有豐富的安裝選件，可以提供具有前置和后置端口的各種型號的設(shè)備，因此，使用非常靈活。

Area of application

SCALANCE XR-500 交換機理想適用于各種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，以及，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有公司網(wǎng)絡(luò)之間的集成。該交換機具備豐富的診斷功能和高傳輸速率，可以用來實現(xiàn)自控制級直至管理級的不同工廠區(qū)域和分布式設(shè)備之間的連網(wǎng)，是高工廠可用性的保證。由于基本設(shè)備具有可擴展性并且有第 3 層交換功能，可面向相關(guān)應(yīng)用建立網(wǎng)絡(luò)并隨時進行調(diào)整和擴展。

SCALANCEXR-500 交換機適用于電氣和光纖型工業(yè)以太網(wǎng)的總線形、星形或環(huán)形拓撲的建立。某些型號產(chǎn)品還設(shè)計有內(nèi)置式 SFP+ 插槽，可以配裝 SFP+ 插入式收發(fā)器（10 Gbit/s）或 SFP 插入式收發(fā)器（1000 Mbit/s）；zui多 12 個介質(zhì)模塊插槽，可以配裝 4 端口電氣型和/或光纖型介質(zhì)模塊。該系列交換機的傳輸速率高達 10 Gbit/s，可以用作工業(yè)工業(yè)以太網(wǎng)的骨干交換機，也可作為工廠總線中的集線器（支持冗余連接）。

采用介質(zhì)模塊或 SFP+/SFP，可以：

• 通過以后在空閑介質(zhì)模塊插槽中插入額外的介質(zhì)模塊擴展網(wǎng)絡(luò)

• 改變電纜連接技術(shù)，例如，從銅纜改成光纖電纜，或從多模改成單模 FOC

• 改變數(shù)據(jù)傳輸率，例如，從 1000 Mbit/s 改成 10 Gbit/s

Design

SCALANCE XR-500 工業(yè)以太網(wǎng)交換機帶有堅固耐用的金屬外殼（防護等級為 IP20），針對在 19 英寸控制柜中安裝進行了優(yōu)化。用于為 SCALANCE XR-500 供電的電源裝置 (85 - 264 VAC) 還針對 19 英寸機柜進行了優(yōu)化，可直接安裝在 SCALANCE XR522/XR528 的后面，或使用連接電纜進行連接（將電源裝置安裝在 19 英寸機架中）。SCALANCE XR-500 的數(shù)據(jù)端口可位于設(shè)備的前面或后面（具體取決于設(shè)備型號）。

交換機具有：

• 前面的 4 針端子排，用于連接可選用的電源裝置 (85-264 VAC)

• 6 針連接器，用于在后面組裝可選用的電源裝置 (85-264 VAC)

• 2 針端子排，用于連接隔離信號觸點，以便簡單地顯示故障

• 一排 LED，用于顯示狀態(tài)信息（電源、鏈路狀態(tài)、數(shù)據(jù)傳輸、電源、信號觸點）

• SELECT/SET 按鈕，用于方便地設(shè)定設(shè)備上的故障信號觸點

• 設(shè)備側(cè)面用于 C-PLUG 交換介質(zhì)的插槽用于在發(fā)生故障時方便地進行設(shè)備更換，KEY-PLUG 可用在設(shè)備功能中添加 IP 路由功能

• 控制臺端口（RS 232 串口，供貨范圍內(nèi)包含 RJ11 至 Sub-D（9 針）電纜）和管理端口（以太網(wǎng)接口）可用于現(xiàn)場參數(shù)分配/診斷

SCALANCE XR-500 交換機具有以下類型的端口（具體視設(shè)備型號而定）：

• 4 個 SFP+ 插槽，用于光學(xué) SFP+ 或 SFP 插入式收發(fā)器（多模和單模連接）

• SFP+ 插入式收發(fā)器支持 10 Gbit/s 傳輸速度

• SFP 插入式收發(fā)器支持 1000 Gbit/s 傳輸速度

• 具有用于電氣 4 端口介質(zhì)模塊和電氣 PoE 4 端口介質(zhì)模塊或光學(xué) 4 端口介質(zhì)模塊（單模或多模連接）的zui多 12 個插槽；光學(xué)介質(zhì)模塊采用各種連接技術(shù)

• RJ45 接口也采用工業(yè)標準設(shè)計，帶附加固定套環(huán)，用于連接工業(yè)以太網(wǎng) FC RJ45 Plug 180

• 所有電氣以太網(wǎng)接口均支持 10/100/1000 Mbps 傳輸速度,
  所有光學(xué)以太網(wǎng)接口均支持 100 或 1000 Mbps 傳輸速度

西門子交換機6GK5005-0BA00-1AB2

SCALANCE XB004-1G/XB004-1LDG：工業(yè)以太網(wǎng)入門級非網(wǎng)管型交換機，4個10/100/1000Mbit/s的 RJ45電氣端口，

1個多模/單模1000Mbit/s光纖接口，IP20防護等級，LED診斷，24V直流供電。標準導(dǎo)軌或者墻壁安裝。

1、首先SCALANCE從名字上來說就是指SCALable performANCE，也就是具有可伸縮性的性能。就是交換機不會隨著網(wǎng)絡(luò)負荷的增大而降低性能。

2、SCALANCE交換機尤其是400交換機是一種模塊化的交換機可以進行擴展。最重要的是支持1000M的以太網(wǎng)技術(shù)。其中SCALANCE414有2個千兆端口。SCALANCE408有4個千兆端口。

3、支持千兆的冗余環(huán)網(wǎng)功能，支持更加富有效率的STBY。

4、SCALANCE X400系列交換機支持Office特點。支持VLAN，STP，passive listening, 路由等等。

5、全面支持PROFINET。

目前主要有SCALANCE X400系列和SCALANCE X300系列，SCALANCE X200,X100以及X005系列。他們的性能是逐漸降低的。

另外，還有一種交換機為SCLANCE X200 IRT的，全面支持PROFINET IRT。

具體的信息可以參照樣本和手冊，有問題可以隨時問。

根據(jù)你的補充問題，回答如下：

 1，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)有總線型，樹型，環(huán)形，星型。

 2，除了環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)，OSM,ESM和scalance組網(wǎng)100M時的方式是相同的，性能上沒有顯著的區(qū)別。

 3，對于環(huán)網(wǎng)，OSM和ESM沒有SCALANCE組態(tài)環(huán)網(wǎng)靈活，因為SCALANCE的環(huán)網(wǎng)的環(huán)形端口可以根據(jù)需要來定義為那個端口。而OSM和ESM只能使用固定的端口。性能上依然沒有顯著的差異。

 4，對于STBY，即環(huán)與環(huán)之間的冗余備份，SCALANCE更加靈活，STBY通過環(huán)網(wǎng)完成。OSM/ESM只能使用串口線來完成該功能。

 5,從維護角度，建議使用SCALANCE系列，因為OSM/ESM畢竟屬于要淘汰的產(chǎn)品

在冗余網(wǎng)絡(luò)拓撲（例如，快速生成樹協(xié)議（RSTP）環(huán)冗余）中使用 SCALANCE XR-500

組態(tài)網(wǎng)絡(luò)時，需要遵循下列限制條件：

• 用于多模光纖導(dǎo)體的兩個模板之間的zui大線路長度：

• 5 km，速度為 100 Mbit/s

• 750 m，速度為 1,000 Mbit/s

• 300 m，速度為 10 Gbit/s

• 用于單模光纖導(dǎo)體的兩個模板之間的zui大線路長度：

• 26 - 200 km，傳輸速度 100 Mbps

• 10 - 120 km，傳輸速度 1000 Mbps

• 10 - 40 km，速度為 10 Gbit/s

• 兩個 SCALANCEX 交換機之間的 TP 軟線的zui大長度：

• zui長 100 m，采用 IE FC 2 x 2 電纜和 IE FC RJ45 Plug 180 插頭

• zui大 100 米，1 Gbps 時，帶有 IE FC 標準電纜 4 x 2 （90 米）、IE FC RJ45 模塊化引出插座以及插接電纜（10 米）

• zui長 10 m，對于 TP 軟線插接線

調(diào)試與診斷

設(shè)備本身的設(shè)置選項：

• 冗余管理器（RM） 
  在建立環(huán)網(wǎng)時，環(huán)網(wǎng)中的 SCALANCE XR-500 交換機可切換為 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 PROFINET 標準化的 MRP 冗余程序，則自動調(diào)節(jié) RM。

• 信號掩碼；
  信號掩碼可通過按鈕設(shè)置為 SCALANCE XR-500 交換機的當前狀態(tài)（設(shè)定狀態(tài)）。信號掩碼定義監(jiān)控哪一個端口以及哪一個電源。從而，當被監(jiān)視的端口或被監(jiān)視的饋電器故障（設(shè)定點偏差/實際狀態(tài)）時，信號觸點才發(fā)出出錯信號。

• IP 地址；
  IP 地址采用動態(tài)主機配置協(xié)議 (DHCP) 分配。如果網(wǎng)絡(luò)中沒有合適的服務(wù)器，IP 地址可通過相應(yīng)的軟件工具分配。

現(xiàn)場診斷選件：

• 下列狀態(tài)信息通過現(xiàn)場 LED 顯示：

• 端口狀態(tài)

• 端口模式 (Mbps、全/半又工)

• 兩個電源的狀態(tài)

• 信號觸點狀態(tài)

• 信號掩碼（設(shè)定值狀態(tài)）

• RM 模式

• 備用模式

• 通過移動設(shè)備（智能、平板）的瀏覽器

• 信號觸點的狀態(tài)通過浮置繼電器觸點外部輸出。例如，在此方式下控制器可以通過輸入模板來監(jiān)控此模板。

• 經(jīng)由工業(yè)以太網(wǎng)監(jiān)控； 
  可提供下列選件：

• 通過標準瀏覽器實現(xiàn)診斷（基于 Web 的管理）：
  應(yīng)用帶有瀏覽器的 PC，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)選擇 SCALANCE XR-500 交換機

• 通過 SNMP V1, V2c, V3 實現(xiàn)診斷：
  在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)安全集成 SCALANCE XR-500， 如 SINEMA Server

• 通過 PROFINET IO 診斷設(shè)備進行調(diào)節(jié)
  使用相關(guān)的 SIMATIC 工程工具可以顯示來自 SCALANCE XR-500 交換機的 PROFINET 診斷報警，并且還可以在控制器中對它們進行處理。由于在 SIMATIC 解決方案中*集成了系統(tǒng)故障信息，PLC 和 HMI 的工程與組態(tài)成本顯著降低。

• 通過移動設(shè)備（智能、平板）的瀏覽器

網(wǎng)絡(luò)管理

網(wǎng)絡(luò)管理具有如下功能：

• 密碼保護的登錄：“管理者"（寫入和讀取*）和“用戶"（只讀）

• 讀取版本和狀態(tài)信息

• 信號和備用屏蔽以及地址信息的設(shè)置

• 端口的固定設(shè)置（數(shù)據(jù)傳輸速率，半/全雙工）和濾波器表

• 設(shè)置生成樹/快速生成樹/多生成樹參數(shù)

• 對網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)進行參數(shù)設(shè)置

• 安全性

• 端口可連接和斷開

• 基于端口的網(wǎng)絡(luò)訪問控制，符合 IEEE 802.1x 標準

• 根據(jù)標準 IEEE 802.1x 進行鑒別

• 支持訪問控制表 (ACL)

• 統(tǒng)計信息輸出

• 通過可編程的鏡像端口，使用標準商業(yè)網(wǎng)絡(luò)分析儀來診斷數(shù)據(jù)流量

• 通過網(wǎng)絡(luò)從 TFTP 服務(wù)器上或直接用 Web 瀏覽器通過 HTTP/HTTPS 加載新的固件型號或組態(tài)數(shù)據(jù)。

• 通過 TFTP 服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，可以節(jié)約組態(tài)數(shù)據(jù)或日志報表工作量

如果網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生故障，則 SCALANCE XR-500 交換機可獨立地將錯誤消息（陷阱）發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（如 SINEMA Server），或通過電子郵件發(fā)送到預(yù)定義的網(wǎng)絡(luò)管理員。

遠程監(jiān)控 (RMON) 提供如下功能：
SCALANCE XR-500 交換機可以根據(jù) RMON 組 1 至 4 匯總統(tǒng)計信息。這些信息包括（例如）每個端口所保持的錯誤統(tǒng)計信息。這些信息可以在統(tǒng)計子站點的網(wǎng)絡(luò)管理器中讀出