交换机是以太网中重要的网络组件。当前工业以太网以及基于工业以太网的现场总线PROFINET在工业自动化领域广泛使用，其中不可避免的要使用工业交换机。SCALANCE X是西门子工业以太网交换机系列产品的通称。在交换机的使用过程中，选型、安装、配置、管理需要注意些什么，有什么经验可以和大家分享？为此特开设本话题，集中对SCALANCE X应用进行探讨，希望通过工程师们的交流加深对交换机理解，提高应用水平。同时西门子技术支持工程师还会就西门子工业以太网监控软件SINEMA Server进行介绍，欢迎大家积极参与。

下载中心如下文档可供大家参考：
4038：SCALANCE X 工业以太网交换机产品样本
A0124：西门子交换机SCALANCE X 冗余环网快速入门
0061：西门子交换机SCALANCE X SNMP管理快速入门

此次集中交流将持续至5月18日，其中所有精华帖作者将获得加倍精华奖励积分；最终所有有效留帖的网友将获得加倍发帖积分。更多积分带给您更多奖品兑换的自由。
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在交换机的使用过程中，选型、安装、配置、管理需要注意些什么，有什么经验可以和大家分享？
个人觉得，选型、安装、配置、管理需要注意如下事项：
1. 根据系统的规模，如果系统只需要1个交换机，也不需要和其它系统联网，那就选个普通的非管理型交换机即可。如果系统规模较大，还需要考虑如下很多情况：
2. 根据网络设备的分布、连接方式、设备数量来选择，如交换机是需要电口、还是光纤口交换机、电口、光纤口数量分别为多少，光纤还分多模和单模等等；
3. 其次，根据网络设备的连网方式来选择，从交换机联网方式来说可采用环网、星型网络，甚至MESH(当然很多厂家交换机都不支持该功能)，现在新的还有菊花链等等方式，根据联网方式才能知道具体的每个交换机上需要的光纤口数量；
4.交换机全部选择一个厂家产品还是多个厂家产品。如果选择一个厂家产品，如果选择管理型交换机，每个厂家产品都默认的支持一种冗余管理协议，所以，交换机之间直接连接，然后有个交换机设置为冗余管理交换机即可实现光纤环网连接（一般情况下，可以不用再单独设置）。如果不同厂家产品进行连接时，需要注意，不同厂家支持的冗余管理协议都不同。但是，所有厂家产品一般都支持MRP和RSTP，只有都支持上述两种中的一种，才可以连在一起，组成环网（当然，同一网络中，所有交换机的协议必须相同）。
5. 如果网络规模更大，就可能需要更多的网络管理功能，如VLAN、优先级设置、流量限制等等高级功能，此时，必须需要对每个交换机进行单独设置，如果设置不合适，有可能造成无法通讯的现象发生。
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个人觉得，交换机尽量与其他产品选择同一厂家产品，这里并非对其它厂家产品进行排斥（如赫斯曼的市场占有率最高，同时他们的个别交换机其它厂家还没有或者性能没法替代，此时可以选择赫斯曼），主要是同一厂家产品在产品参数、性能等参数上一般都有默认参数，一般在使用时，需要设置很少的参数或者不设置参数即可使用，这样较少了工作量，同时在替换备件时也减少了参数设置的工作。
例如，Rockwell的产品再做Ethernet/IP通讯时，由于Ethernet/IP通讯大多采用UDP通讯，为了满足一些快速通讯的应用，他们的交换机都支持优先级设置，默认时优先级已经设置好了。如果用其它厂家的产品代替时，必须设置优先级，否则根本没法通讯。
因此，个人建议，如果在成本能承受的情况下，最好选择同一厂家产品来实现，主要是在调试的工作量、在网络管理上要更方便一些。
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工业交换机和普通交换机有什么区别，对于工业上建议还是使用工业级交换机，因为使用工业上，稳定性要求比较高，普通交换机因本身元件的质量可能不是很好，还有就是设计理念不想工业交换机考虑周全，西门子交换机SCALANCE X 交换机的有一些功能是普通交换机没有的，比如冗余环网、UDP功能，这个对于一些工业长河的适应范围就广了。
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对于工业级交换机来说，可靠性、稳定性要远远高于普通交换机或商用交换机。同时，工业级交换机的运行环境范围远远宽于普通交换机，同时工业级交换机一般都采用冗余电源供电方式，。
如果是管理功能的交换机的功能更强了，如VLAN，优先级设置、流量监视和管理、过滤、用户/权限管理等等功能太多了。
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在冗余环网配置时需要注意配置冗余模式(服务器或客户机)和端口号。
上次项目中刚开始就是因为没有配置服务器或客户机，连接一条光纤通讯正常，当把第二条光纤接上后故障，后来才发现该项没有设置，处于默认状态。
见图：



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在我安装交换机中，个人感觉如果小体积交换机的话，建议使用卡轨式安装方式，安装和拆卸方便快捷，与其他电器安装类似，可以在一个导轨上安装，如果是网口较多的交换机，可以安装在控制柜的侧面，通过螺丝固定在背板上，安装交换机需要考虑控制柜的散热，因为控制柜温度高的，对交换机的要求更高，对交换机的使用寿命有影响。
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此帖中提到了用于演示用途的SCALANCE X-200和X-200 IRT的Web管理的离线版本，可以供初学者在没有实际的交换机时进行模拟设置，从而了解交换机的管理菜单。下载地址可以简化为：
http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/22476154
当然，由于该离线模拟页面制作时间较早，一些新增功能没有体现，提请注意。
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要对交换机管理，先得给其分配IP地址。使用PST软件是方法之一。PST即Primary Setup Tools，在交换机的随机光盘里面有。也可以使用STEP7的编辑以太网节点功能。在STEP7或硬件组态的PLC菜单里，选择编辑以太网节点，也可以在线扫描网络节点，并进行配置。当然，前提在是PC/PG接口里选择的是以太网卡。
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一般情况下，只要选择的是工业级交换机，同时把交换机地端连接到机柜的保护地（注意不是电气地）上，肯定没有问题，我都调试过很多个大型网络的交换机了，比如像冶金的高炉什么的，地铁的交换机数量虽然多，但是干扰信号没有冶金的强，只要交换机设置没问题，接地影响不大。
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没有注意交换机的功能，尽管工业交换机有接地端子，也进行了接地，从我个人的理解来说，交换机接地是为了EMC考虑，防止信号干扰，如果是防雷接地的话，交换机安装在室内，一般的外部厂房就是防雷接地，这个作用不是很突出。
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从OSI参考模型上来讲，HUB也叫集线器是一层设备，即物理层设备，不会去判断二层的源地址目的地址（MAC地址），所以数据会在所有端口转发。而交换机是二层设备，能够识别报文中的目的址址，并根据目标地址只把报文转发到对应端口。而路由器是三层设备，可以实现不同IP网段的数据通信转换。有的交换机具有路由功能，也叫三层交换机。它们都是以太网产品，都可以是RJ45接口。从接口是看不出来的。HUB是早期产品，民用也很少用到。它当前的用途之一就是利用它在所有端口转发数据的功能来监测网络上数据。
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这里需要讨论的是数据的响应慢，对于西门子PLC而言，几乎不会出现数据响应慢，S7-400，x最新的S7-300没有这样的问题，而响应慢，主要是在于PC得控制。
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SCALANCE X交换机必须接地。
一般采用DIN导轨安装或S7标准导轨安装时，其接地通过交换机背板与导轨的接触来实现。



采用墙壁安装或将交换机装在不接地的导轨上时，则必须安装接地电缆。使用接地电缆将设备没有上色的区域连接到最近的接地点。如下图：




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对于SCALANCE XB系列和XF系列的交换机，在其接线端子上就有PE接地端。
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当然可以，只是X200没有拨码开关，有的是SET按钮。建议还是分配IP地址，然后通过网页来设置。当然，现在的X200交换机支持自动组环，只需要使用缺省的端口来做环网端口。
可以参考：
A0124：http://www.ad.siemens.com.cn/download/searchResult.aspx?searchText=A0124
西门子交换机SCALANCE X 冗余环网快速入门
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如果只是连接环网，我们不需要通过软件进行管理。
如果需要对交换机进行更高级的管理，如VLAN、端口参数修改、端口镜像、组播、优先级、过滤、权限等等进行管理时（不同的交换机支持的上述功能可能会有区别），我们才需要用网络管理软件或网页对交换机进行高级设置。
一般情况下，上述设置可以使用交换机厂家对应的交换机管理软件来管理。如果设置过交换机的IP地址，很多交换机也可以利用网页的式登录后进行管理。
当然也有很多通用的管理软件，也可以使用，当然很多高级功能在通用的管理软件中是看不到的。
网络监控软件和网络管理软件是不同的。网络监控软件每个交换机厂家也有自己的软件，主要的目的是问了显示每个交换机的所有连接、流量、报警、网络连接方式、IP地址、MAC地址、交换机名称等等相关信息。即主要是为了显示网络连接方式及网络状态信息的软件。
当然也有通用的网络监控软件，不过功能和各自厂家的软件是有区别的。
还有一些专门的数据包抓包和分析软件，如Wireshark（以前叫Ethereal）等软件，对于数据包分析、流量、时序/时标分析很有用，建议有需要的同学可以专门学习一下。这个软件是免费的，而且网上有中文教程。
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西门子在去年发布了自己的网络监视软件SINEMA SERVER BASIC V11，可以对工业以太网进行诊断，并在图形视图中以表格的形式显示产生的数据。



参见如下网页：
http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/51277927
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工业交换机和普通交换机不一样，外形不一样，功能也不一样。
普通交换机（民用、家用）

西门子交换机(工业)

建议你看看下面的手册：
《SIMATIC NET SCALANCE 工业以太网 SCALANCE X?100 产品系列操作说明》——
http://www.ad.siemens.com.cn/download/Html/download.aspx?DownloadID=1927&TreeID=13&URL=%2fdownload%2fUpload%2fAS%2fmanual%2fSIMATIC**NET**SCALANCE**%u5de5%u4e1a%u4ee5%u592a%u7f51**SCALANCE**X%u2011100**%u4ea7%u54c1%u7cfb%u5217%u64cd%u4f5c%u8bf4%u660e.pdf
《SCALANCE 工业以太网 SCALANCE X-100 和 SCALANCE X-200 系列产品操作指导》——
http://www.ad.siemens.com.cn/download/Html/download.aspx?DownloadID=1945&TreeID=13&URL=%2fdownload%2fUpload%2fAS%2fmanual%2fSCALANCE**%u5de5%u4e1a%u4ee5%u592a%u7f51**SCALANCE**X-100**%u548c**SCALANCE**X-200**%u7cfb%u5217%u4ea7%u54c1%u64cd%u4f5c%u6307%u5bfc.pdf
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每个交换机厂家都有类似的交换机管理软件，可以实现如下功能：
1. 每个交换机与其它交换机的连接情况
2. 每个交换机上连接的以太网设备，如是PLC还是计算机还是别的什么设备
3. 如果在在线情况下，可以看到每个设备的相关信息，如IP地址、MAC地址、设备名称、设备状态等信息。每个设备状态用方框颜色表示、，一般情况下，红色表示设备连接中断或设备故障、绿色表示设备通讯正常、黄色表示设备的数据包丢失超过一定的限值或达到报警限、灰色表示通讯连接正常，但是无数据交换等等。
4. 有些PLC是集成以太网CPU，有些是独立以太网模块，通过还软件还可以识别相应的CPU类型等（这个功能个别厂家的管理软件有）
上述图形显示方式还可以根据需要切换成其它几种显示方式。
其实图形显示功能只是交换机管理软件中的一个最基本或者最简单的功能，软件还有很多其他的功能，我上边已经介绍过了，就不在赘述。

SINEMA Servers可以自动检测网络拓扑，还可以将用户地图集成进去，从而将网络集成至用户现场，在真实地图上清楚定位故障点。





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SINEMA Server可以实现连续对网络监视，并将监视结果以表格图表等方式表示出来，也可以导出监视结果。



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请安装PST V4.1版
http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/19440762
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