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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，這些交換機可通過各種端口擴展器和插入式收發(fā)器進行擴展，可實現(xiàn)具有最多 24 個端口的最大配置。它支持 10/100/1000-Mbit 技術，可用于各種傳輸介質（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（控制級）。借助于靈活的模塊化結構，XM-400 產(chǎn)品線還可滿足未來的要求，根據(jù)相關任務進行調整。

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 Combo 端口包含一個電氣端口和一個 SFP 插槽。始終是這兩個端口當中的一個處于激活狀態(tài)。若插入了 SFP 插入式收發(fā)器，則會將電口禁用。
• 借助于 WLAN 和 NFC 并通過智能手機/平板電腦進行快速的移動式診斷：通過移動網(wǎng)站快速訪問 SCALANCE XM-400 的 Web 管理功能。該功能可用現(xiàn)有的 WLAN 和 NFC（近場通信）來啟動
• 通過集成冗余管理器，可實現(xiàn)大型網(wǎng)絡的高速介質冗余，適用于千兆位以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)
• 通過 PROFINET 診斷、CLI、Web 瀏覽器或 SNMP，可實現(xiàn)遠程診斷。
• 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 標準，可以將自動化網(wǎng)絡無縫隙地集成至現(xiàn)有公司網(wǎng)絡中:建立虛擬網(wǎng)絡（VLAN）；
• 支持標準冗余協(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)絡中
• 通過記錄多點傳送源和目標（Internet 組管理協(xié)議 (IGMP) Snooping），SCALANCE XM-400 交換機還可過濾多點傳送數(shù)據(jù)流量，因此可限制網(wǎng)絡負載。
• 結合使用 KEY-PLUG XM-400，可以針對 IPv4（不久也可以針對 IPv6）激活第 3 層功能。關于更加詳細的說明，請參見“第三層交換機/路由器的附件”
• 通過第 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 - 基本設備

基本型設備帶 8 至 16 個集成式千兆以太網(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 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 個端口，其中：
  • 最多 16 個 10/100/1000 Mbit/s RJ45 端口，帶固定套環(huán)
  • 最多 4 個 SFP 插槽（組合式端口），100 或 1000 Mbit/s
• 可以連接一個帶 8 個端口的端口擴展器，以在一個交換機中實現(xiàn)最多 24 個端口

XM408-8C

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

XM408-4C

• 總共有 8 個端口，其中：
  • 最多 8 個 10/100/1000 Mbit/s RJ45 端口，帶固定套環(huán)
  • 最多 4 個插槽（ 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 個端口的兩個端口擴展器，以在一個交換機中實現(xiàn)最多 24 個端口

• 采用了模塊化系統(tǒng)設計，成本更低通過采用模塊化系統(tǒng)，可以建立工業(yè)以太網(wǎng)電氣和光纖網(wǎng)絡，并能根據(jù)工廠結構方便地調整網(wǎng)絡拓撲和端口類型并隨時進行擴展
• 集成化數(shù)據(jù)、語音和視頻工廠網(wǎng)絡
• 最多有 24 個千兆端口，因而具有高性能
• 外殼堅固耐用，可進行冗余配置，運行溫度范圍為 -40 °C 至 +70 °C，在工業(yè)環(huán)境中具有較高運行可靠性
• 設備可用性較高，原因如下：
  • 冗余電源
  • 以快速介質冗余為基礎的冗余網(wǎng)絡結構
  • 環(huán)網(wǎng)拓撲間實現(xiàn)后備冗余
  • 通過標準機制 STP、RSTP、MSTP 實現(xiàn)冗余切換
  • 通過 VRRP 實現(xiàn)冗余路由器操作
  • 可在運行期間更換或擴展介質模塊
  • 采用插入式 KEY-PLUG/C-PLUG 交換介質，便于更換設備
• 采用虛擬局域網(wǎng) (VLAN)，可簡便地將大型網(wǎng)絡細分為擁有各自地址空間的小型子網(wǎng)。將網(wǎng)絡細分成多個子網(wǎng)的原因有：分隔以太網(wǎng)絡以減小廣播負載、實現(xiàn)敏感區(qū)域與主網(wǎng)絡的隔離、將網(wǎng)絡細分成邏輯工作組。但是，可通過第 3 層交換（IP 路由）實現(xiàn)各 VLAN 之間的通信
• 集成和可選的安全功能針對未授權的網(wǎng)絡訪問和配置提供保護
• 借助于信號觸點、SNMP 陷阱、PROFINET 診斷和電子郵件功能，進行簡易監(jiān)控與診斷
• 由于集成在 SIMATIC 系統(tǒng)故障報文中，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（近場通信）并通過智能手機/平板電腦進行快速的移動式診斷：通過移動網(wǎng)站快速訪問 SCALANCE XM-400 的 Web 管理功能。該功能可用現(xiàn)有的 WLAN 和 NFC 來啟動。

使用 SCALANCE XM-400 產(chǎn)品，可以在控制層組態(tài)對網(wǎng)絡可用性要求較高、需要豐富診斷功能、同時又需要有大量端口、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。

由于基本設備具有可擴展性并且有第 3 層交換功能，可面向相關應用建立網(wǎng)絡并隨時進行擴展。

SCALANCE XM-400

具有最多 24 個千兆端口的 SCALANCE XM-400 是一種具有堅固的工業(yè)標準機箱的工業(yè)以太網(wǎng)交換機，適合安裝在標準導軌上，防護等級為 IP20。

SCALANCE XM-400 基本設備提供了以下附加接口

• 控制臺端口（串行接口 RJ11）和管理端口（100 Mbit/s，RJ45），用于現(xiàn)場進行參數(shù)設置/診斷及固件更新
• 用于可選的 C-PLUG 交換介質的插槽（在供貨范圍內），以便與更換設備；或者用于通過軟件擴展到第 3 層交換功能的 KEY-PLUG
• 可以任意組態(tài)浮置信號觸點，例如用來指示故障
• 通過 LED 和選擇按鈕顯示各種操作模式和狀態(tài)信息
• 通過接地螺栓進行確定的接地連接
• 提供了兩個饋電端以防電壓故障
• 在右側連接端口擴展器（安裝無需工具）

• 環(huán)網(wǎng)高速冗余；
  將光纖線路的末端相連以形成一個環(huán)網(wǎng)，就創(chuàng)建了一個冗余網(wǎng)絡結構。 SCALANCE XM-400 交換機具有一個集成的冗余度管理器 (RM)，可連續(xù)監(jiān)視網(wǎng)絡的功能。 它可以識別環(huán)網(wǎng)中的傳輸通路故障或 SCALANCE XM-400 交換機故障，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。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到千兆的 XM-400 交換機。
• 高速后備冗余；
  借助于集成的后備功能，可以可靠連接多個環(huán)網(wǎng)。 兩個傳輸鏈路用于將一個環(huán)網(wǎng)中的兩臺 XM-400 交換機連接到另一個環(huán)網(wǎng)。
• 時鐘同步；
  診斷報文（記錄表輸入，電子郵件）帶有時間標志。 通過利用時間服務器進行時間同步，可在整個網(wǎng)絡內實現(xiàn)標準化的本地時間，因此可簡化診斷報文在多個設備中的分配。
• 使用多點傳送協(xié)議（如 IP 語音、視頻）時的負載限制
• 通過學習多點傳送接收器，XM-400 交換機也可以過濾多點傳送數(shù)據(jù)流量，從而限制網(wǎng)絡中的負載。
• 至公司網(wǎng)絡的冗余接口；
  X-400 交換機支持標準冗余協(xié)議，即生成樹協(xié)議 (STP) 和快速生成樹協(xié)議 (RSTP)由此一個子網(wǎng)絡可以冗余連接到上位公司網(wǎng)絡，降低重新組態(tài)時間（秒數(shù)量級）。
• 支持虛擬網(wǎng)絡 (VLAN)；
  如果構建的工業(yè)以太網(wǎng)的用戶數(shù)量快速增長，則可將現(xiàn)有網(wǎng)絡實際劃分為多個虛擬子網(wǎng)，例如將網(wǎng)絡劃分為多個邏輯區(qū)域。 這樣就可將大型以太網(wǎng)網(wǎng)絡細分為具有自身 IP 地址空間的多個更小的子網(wǎng)。
• 通過符合 802.1Q 的 IP 服務類型 ToS) 和優(yōu)先級排序來支持服務質量 (QoS)
• 通過鏈路聚合 (IEEE 802.3ad) 來并行使用多個端口以提高傳輸速率和故障安全性。
• 支持端口優(yōu)先級排序
• 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
• 建議設備更換；
  所有設置自動備份在 C‑PLUG 插入式交換介質上（交換介質在供貨范圍內）。 如果必須更換 SCALANCE XM-400 系列的交換機，那么只需通過插入 C-PLUG 將這些設置傳輸至替換設備。

通過第 3 層 KEY PLUG 提供的其它功能

• 支持第 3 層交換
  • 靜態(tài)路由
  • 動態(tài)路由
  • 路由器冗余
    集成的動態(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)絡中其它 IP 路由器的通信。
• 通過集成的 VRRP 功能（虛擬路由器冗余協(xié)議），可實現(xiàn)冗余第 3 層交換（路由）。
• 支持 IPv6（不久實現(xiàn)）、支持雙堆棧路由 (IPv4/IPv6)

集成安全功能

• 端口安全功能
• 代理的訪問控制
• 驗證 802.1X
• SSH
• HTTPS
• SNMPv3
• RADIUS

網(wǎng)絡拓撲結構和網(wǎng)絡組態(tài)

網(wǎng)絡拓撲結構可輕松地轉換成采用 SCALANCE XM-400 以太網(wǎng)交換機的工廠結構?？蓪崿F(xiàn)下面的網(wǎng)絡結構及組合：

• 具有快速介質冗余性的快速以太網(wǎng)千兆環(huán)網(wǎng)： 
  為針對傳輸鏈路或交換機的故障提供保護，可以將 50 個交換機線性級聯(lián)以形成一個環(huán)網(wǎng)。 在環(huán)網(wǎng)中的傳輸鏈路或交換機出現(xiàn)故障時，傳輸路徑可在 300 毫秒內重新構建。
• 可以通過后備功能將幾個環(huán)網(wǎng)冗余連接在一起。
• 另外，SCALANCE XM-400 支持通過快速生成樹將環(huán)網(wǎng)結構冗余連接到公司網(wǎng)絡。
• 采用 SCALANCE XM-400 交換機的星形拓撲結構： 
  交換機代表一個中性的星形連接點，它可以通過電纜或光纜連接最多 24 個節(jié)點或子網(wǎng)

組態(tài)網(wǎng)絡時，需要遵循下列限制條件：

• 用于多模光纖導體的兩個模板之間的最大線路長度：
  • 5000 m，100 Mbps 時
  • 750 m，1 Gbps 時
• 用于單模光纖導體的兩個模板之間的最大線路長度：
  • 200 km，100 Mbps 時
  • 120 km，1 Gbps 時
• 雙絞線最大線路長度：
  • 長度為 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 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

調試和診斷

• 信號掩碼；
  信號掩碼可通過按鈕操作設置為 SCALANCE XM-400 交換機的當前狀態(tài)（設定值狀態(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（偏差/實際狀態(tài)）時，信號觸點才發(fā)出出錯信號。
• 可以使用串行接口 (RJ11) 來直接連接 PC 或編程設備；可使用命令（命令行界面 - CLI）進行操作
• IP 地址；
  IP 地址可通過 DHCP（動態(tài)主機配置協(xié)議）進行分配。 如果網(wǎng)絡中沒有相應服務器，則可使用隨附的軟件工具或通過控制臺串行接口 (CLI) 來分配 IP 地址。
• 下列狀態(tài)信息通過現(xiàn)場 LED 顯示：
  • 端口狀態(tài)
  • 端口模式（10/100/1000Mbit/s，全/半雙工）
  • 兩個電壓饋電器的狀態(tài)
  • 信號觸點狀態(tài)
  • 信號掩碼（設定值狀態(tài)）
  • RM 模式
  • 備用模式
• 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。
• 冗余管理器 (RM)
  在建立環(huán)網(wǎng)時，環(huán)網(wǎng)中的 SCALANCE XM-400 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。如果使用通過 PROFINET 標準化的冗余程序 MRP，則自動調節(jié) RM。
• 經(jīng)由工業(yè)以太網(wǎng)監(jiān)控； 
  可提供
  • 通過標準瀏覽器實現(xiàn)診斷（基于 Web 的管理）： 
    從帶有瀏覽器的 PC，通過網(wǎng)絡選擇 SCALANCE XM-400 交換機
  • 通過移動設備（智能電話、平板電腦）的瀏覽器
  • 借助于 NFC 讀出 XM-400 的移動網(wǎng)站的地址： 
    - 移動終端使用該地址啟動瀏覽器
    - 借助于現(xiàn)有 WLAN 實現(xiàn)功能強大的診斷
  • 通過 SNMP V1、V2c、V3： 
    在網(wǎng)絡管理系統(tǒng)中（如 SINEMA Server），通過網(wǎng)絡來安全集成 SCALANCE X-400
  • 通過 PROFINET IO 診斷： 
    可在 STEP 7 中用簡單、熟悉的方式來組態(tài)標準診斷報警，并在 SIMATIC 中進行處理。
    通過在 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。