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工业以太网交换机的设计要求有哪些?

日期: 2023-07-04
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工业以太网交换机(也称为工业交换机)在设计上针对工业以太网不同于传统的通用以太网的痛点,解决通用以太网设备在工业环境下无法稳定运行的问题,满足了工业现场环境的实际使用需求。那么一款工业交换机需要采用怎样的设计才能满足国家标准中的相关要求呢?


1、要求工业以太网交换机能够适应宽温的工作温度。


工业环境温度通常比较极端,可能出现高温或低温情况。因此,工业以太网交换机的设计应考虑到可在广泛的温度范围内正常工作,以适应不同的工业应用场景。例如在石油管线等户外场景,冬天温度可达-30°C以下,这就要求交换机能够在-40°C的工作温度正常运行;又如在钢铁炼化厂的生产车间,业务运行时机柜内温度可达60℃ ~70℃,这就要求工业交换机能够在85℃的高温下稳定运行。


2、要求工业交换机满足IP(防尘防水)防护等级的要求。

  

通常应用在室内、机柜内的工业交换机需要满足IP40以上的防护等级,避免灰尘侵入影响设备使用寿命;在室外露天、轨道车载等可能会遇到降雨、进水的情形,需要至少达到IP54及以上,部分场景需要达到IP65甚至IP67的防护能力。


3、要求工业以太网交换机满足相关机械适应性, 比如震动、冲击、跌落的要求。

工业以太网交换机

4、要求工业以太网交换机满足相关电磁性能的要求。

  

工业环境中存在各种电磁干扰源,如电机、高压设备等,这可能对网络通信造成干扰和中断。因此,工业以太网交换机需要具备良好的抗干扰能力,以保证稳定的数据传输和高质量的通信。在多数轨道交通场景,根据EN50155的要求,交换机的EMC性能项大多需要满足3级要求;而在严苛的电力尤其是变电网络系统中,交换机的EMC性能项大多需要满足4级要求。


5、要求工业以太网交换机软件功能满足网络冗余的要求。

  

工业网络为保证整体网络的稳定性、可靠性,在网络设计阶段多数会考虑冗余网络设计,这就要求工业交换机支持高性能的冗余协议。


6、要求工业交换机软件功能需满足工业网络系统整体的安全性要求。

  

工业网络系统作为各项生产业务开展的基础,网络的安全性尤为重要。工业以太网交换机应提供强大的网络安全功能,包括身份验证、访问控制、数据加密和防御机制等,以保护工业网络免受未经授权的访问和网络攻击。


7、多端口和高密度设计要求:


工业环境通常需要连接多个设备和节点,因此,工业以太网交换机的设计要求具备多个以太网端口,以支持大规模的设备连接和通信。此外,高密度端口设计还可减少设备占用的空间。


厚石作为一家工控领域企业,针对以上工业网络环境的特点打造工业交换机产品,目前已经推出全线工业交换机系列产品,并且在持续研发和拓展产品线规模。产品设计上采用工业级的芯片、电阻电容、电源模块,内部无风扇散热的设计方式,提供多样化的产品形态和接口形态,支持卡轨式、机架式、网管型、非网管型、PoE供电多种类型,覆盖接入层、汇聚层到核心层的网络应用,满足工厂自动化、石油化工、市政交通、电力、煤炭等大部分工业网络场景的需求。

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