研华信息化工厂网络解决方案

案例名称：研华信息化工厂网络解决方案案例名称：研华信息化工厂网络解决方案 行业分类：工厂自动化行业分类：工厂自动化 地点地点: : 项目介绍：项目介绍： 宁夏工厂网络升级方案采用 TCP/IP 协议作为网络传输协议，并采用目前最为可靠、成熟先进的网络技术和工业以太 网交换机设备。网络冗余主要采用链路聚合及冗余环形结构，通过研华独有的工业以太环网 X-Ring 将整个站点连接 成为一个光纤冗余环网，保证了链路的冗余。在环网中的任何一条链路出现故障，交换机的环形冗余切换协议 X-Ring 可以保证在 10 毫秒内切换到备用链路，从而保证整个网络通讯传输的“不中断”运行，这样的拓扑形式把通讯系统 连接成为一个有机冗余的整体，保证了系统的安全可靠。 为保障数据传输的可靠与稳定，各通讯节点的冗余环网交换机连接线缆均采用单模光纤作为传输介质，在传输光纤介 质不变的情况下，交换机光模块由原来的百兆升级为千兆，构建成抗电磁干扰、高可靠性的骨干通讯链路。 系统需求系统需求 1.网管冗余型工业以太网交换机EKI-7659C（8 电 2 光）及 EKI-7656C（16 电 2 光） 。 2.每台 EKI-7659C/EKI-7656C需配两个千兆单模型SFP 光纤模块，SFP 模块型号为：SFP-GLX/LC-10E。。 3.EKI-7659C、EKI-7656C 及 SFP 光模块详细资料见附件产品型录。 系统描述系统描述 每个节点采用 1 台 EKI-7659C/EKI-7656C 网管型工业以太网交换机，其包含2 个 SFP 光纤接口， 可灵活方便的选择不同传输距离的光纤接模块，骨干环网采用光纤，以避免现场电磁干扰，满足 现场控制数据的可靠传输； 上图中所有的“”图示均表示单模光纤； 如上图所示，相连站点之间需要各敷设2 芯光纤。 （注：此为最低需求，实际应留出光纤的余量， 建议光纤余量为实际应用数量的一倍） ； 环形网络的优点是环中任何一条光纤故障 ，网络均可在10 毫秒以内的时间实现通讯自愈，实现高 可靠、无中断的链路冗余通讯网络； 因办公网及门禁网的具体要求描述不足，此方案中未予细化，建议采用冗余环网架构。 研华研华 EKI-7000EKI-7000 系列工业以太网交换机性能概述系列工业以太网交换机性能概述 研华 EKI-7000 系列工业以太网交换机采用了超高带冗余环网保护机制， 使工业以太环网的冗余恢 复时间从数百毫秒缩短到10 毫秒以内，大大提高了网络的可靠性、容错性及实时性。同时，产品充分 利用成熟和标准的技术，使系统具有很高的安全性、开放性、可扩展性以及可管理性。 研华 EKI-7000 系列工业以太网交换机是专门针对严酷的工业环境而设计， 其材质、 元器件及安装 方式等都是严格按照工业级设计和制造的，具有牢靠的重负荷设计，符合全部关于电磁干扰、震动、 冲击、工业温度等的工业指标，从而确保网络具有很高的可靠性。设备采用无风扇设计， 支持 12~48VDC 双电源冗余，并具有电源极性反接保护功能，工作温度范围适应能力强，从最大程度上满足了工业网 络通讯系统对设备可靠性的高度要求，其性能指标远远超过一般的商用网络产品。同时，交换机采用 标准工业导轨及机架式安装，方便工业现场的设备设置。 设备支持冗余双直流电源输入，可在主供电系统失败的情况下自动切换。并支持电源极性反接保 Application StoryApplication Story 护功能，当电源的正、负极接反时，不但不会烧坏设备，而且可以继续正常工作，因此能很好的保证 网络通讯系统的可靠性和设备的安全性。 整机结构严格按照有关电磁兼容的设计规范进行设计，保证了系统具有良好的抗静电干扰、抗射 频干扰、抗电脉冲群干扰、抗雷击浪涌干扰、抗电瞬时跌落干扰和抗射频传导干扰的能力。 研华工业以太网交换机与一般商用网络产品之间的区别如下表： 设计及元器件制造标准设计及元器件制造标准 工作电压工作电压 电源冗余电源冗余 安装方式安装方式 工作温度工作温度 研华工业以太网产品研华工业以太网产品 工业级别 12~48VDC，100~240VDC 双电源 DIN 导轨，机架等安装方式 -10°C ~ +60°C 宽温型（-40°C ~ +75°C） 散热方式散热方式 外壳材料外壳材料 防尘性防尘性 附加报警触点附加报警触点 各端口工作方式自定义各端口工作方式自定义 电源掉电报警电源掉电报警 链路故障报警链路故障报警 符合标准符合标准 支持容错冗余光纤环网支持容错冗余光纤环网 环网切换时间环网切换时间 MTBFMTBF 外壳散热 高强度金属外壳 全封闭结构，防尘性较好 有 有 有 有 工业级 完全支持 小于 10ms 大于 30 年 风扇 塑胶、普通金属外壳，强度低 有散热风扇，防尘性差 无 一般没有 无 一般没有 OFFICE 级 一般不可以做环网 30s - 90s 取决于不同厂家 一般商用网络产品一般商用网络产品 民用级别 220VAC 单电源，一般没有冗余 桌面，机架 0°C ~ +40°C 此外，网络交换机采用存储/转发方式交换，支持IEEE 802.1Q 标准 VLAN、端口优先级设置、IGMP Snooping、IEEE 802.3x 流控制、RFC1769 的 SNTP 协议(简单网络时间协议)，支持环间冗余、手动设 置故障报警触点，还带有 SNMP 管理单元并集成为基于 WEB 的管理系统。同时，交换机还具有以太网/ 快速以太网自动识别、自动协商、自动设置、自动交叉等自动功能。 以太环网的快速冗余是保证工业自动化系统可靠性的重要因素。区别于目前大多数同类产品的环 网控制技术，研华的工业以太网交换机引入了X-Ring 环网控制机理，通过有效的控制使系统可以在小 于 10 毫秒的时间内，恢复因网络连接或节点设备故障造成的网络中断，使系统故障的影响降低到最小 的程度，从而具有高度的容错性。同时，设备提供的百兆 /千兆快速冗余光纤接口为环网提供了全双工 的分布式交换。系统具备综合的 QoS 保障机制，通过 Vlan、流量控制、端口速率限制等功能的支持， 以及我公司独特的环网流量和带宽管理技术，提供不同业务的QoS 综合保障，提高数据传输的实时性、 可靠性和网络的安全性。 研华网管型工业以太网交换机均支持端口优先级设置、 VLAN 划分和 IGMP 组播控制功能。端口优先 级设置可以将不同端口设置成不同的优先级，通过划分VLAN 可以限制网络上的广播流量， IGMP 组播控 制可以限制网络上的组播数据，从而提高网络的传输速度、利用率和工作效率，保证系统的实时性。 然而仅仅依靠这些措施还不能使整个环网及系统具备完善的流量管理 ，并使带宽得到最大效率的利用。 重要服务的高级重要服务的高级 QoS QoS 带宽管理带宽管理 研华 EKI-7000 系列交换机拥有先进的 QoS 带宽管理机制，确保重要服务的带宽，不受其它流量 干扰。研华 EKI-7000 所具备的智能型的流量管理功能，可同时兼顾网络的效能与服务质量(QoS)。身 为网络的交换枢纽，EKI-7000 系列交换机可将所有进出交换器的封包予以分类、设定优先级以及带宽 资源之配置，再透过先进