2022年工业交换机产物简介.pdf

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1、精品 word，欢迎共阅1 工业以太网交换机简介版本主要作者版本描述完成日期1.0 蒲江工业以太网交换机简介2010 月 12 月一 工业交换机概述. 3精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅2 1.1 工业交换机简介. 31.2 工业交换机与传统交换机性能对比. 41.3 工业交换机应用行业. 51.4 工业交换机应用场合. 61.4.1 应用解决方案- 电力 . 61.4.2 应用解决方案- 交通 . 91

2、.4.3 应用解决方案- 能源冶金 . 16二 名词解释 . 182.1 IP防护等级概念. 182.2 M12 连接器介绍. 192.3 过载保护 . 212.4 反接保护电路. 222.5 电磁兼容性EMC . 232.6 MTBF . 25三 主要厂商工业交换机分析 . 263.1 博达（ bdcom） . 263.1.1 公司简介 . 263.1.2 工业产品概述. 273.1.3 工业产品特点. 293.2 赫斯曼（ hirschmann ） . 303.2.1公司简介 . 303.2.2 产品概述 . 313.2.3 技术特点 . 313.3 莫沙（ moxa）. 333.3.1

3、公司简介 . 333.3.2 产品概述 . 343.3.3 技术特点 . 343.4 东土（ kyland ） . 353.4.1 公司简介. 353.4.2 产品简介 . 363.4.3 技术特点 . 363.5 罗杰康（ ruggedcom ） . 383.5.1 公司简介 . 383.5.2 产品介绍 . 383.5.3 技术特点 . 383.6 西门子（ siemens ） . 393.6.1 公司简介 . 39精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 40 页 - - - -

4、- - - - - - 精品 word，欢迎共阅3 3.6.2 产品介绍. 403.6.3 技术特点 . 40四 工业交换机对比表 . 40一 工业交换机概述1.1 工业交换机简介精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅4 工业以太网交换机(Industrial Ethernet Switches)是可以满足工业现场需要，技术上与商业以太网交换机兼容，而实时通讯、可靠性、稳定性、安全性、环境适应性等各方面要求高于

5、商业以太网交换机的一种以太网设备。工业以太网交换机分为网管型(Managed) 与非网管型(Unmanaged) 两类细分产品。网管型工业以太网交换机具有单位价值高的特点，尽管其销售数量远不及非网管型工业以太网交换机，但目前网管型工业以太网交换机是市场的主流。工业以太网交换机主要是应用于复杂的工业环境中的实时以太网数据传输。以太网在设计时，由于其采用载波侦听多路复用冲突检测（CSMA/CD机制），在复杂的工业环境中应用，其可靠性大大降低，从而导致以太网不能使用。工业以太网交换机采用存储转换交换方式，同时提高以太网通信速度，并且内置智能报警设计监控网络运行状况，使得在恶劣危险的工业环境中保证以太

6、网可靠稳定的运行。1.2 工业交换机与传统交换机性能对比商用交换机工业交换机安装和连接?专用网络机柜内连接标准的台式机工作站打印机等? 现场安装（控制柜内或直接安装于自动化设备上，环境恶劣，某些场合甚至要求满足IP67防护等级）? 连接离散的控制设备和I/O 使用寿命? 几年或十几年（没有相应标准可遵循）? 风扇散热? 备件更换： 3 年? 电源 (220VAC) ?MTBF20 年 以 上 （ 基 于MIL-HDBK217F） ，有些甚至长达100 年以上? 无风扇散热? 备件更换： 10 年? 冗 余 的 电 源 (24/48VDC ，110/220VAC 等) 工作环境? 良好（机房恒温

7、，恒湿）? 无振动、冲击? 无重机械负载、无化学物质腐蚀? 较低的抗电磁干扰能力?普 通 或 宽 温 (-40 - +70/+85 ) ? 有具体的抗振动、抗冲击要求? 牢固的重机械负载设计、防某些化学物质腐蚀精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅5 ? 较强的抗电磁干扰能力工业认证? 一般的标准? 工业 EMC 标准冗余要求? 一般没有冗余或仅仅有核心冗余? 多种冗余方式的结合拓朴结构? 星型? 总线型? 树

8、型? 星型? 双星型? 环形? 双环型冗余技术? STP（生成树）? RSTP（快速生成树）? Link Aggregation（链路聚合）? VRRP（虚拟路由冗余协议）? STP、RSTP ? HIPER-Ring ?Redundant Network/Ring Coupling( 网络耦合 ) ? Link Aggregation （链路聚合）? VRRP （虚拟路由冗余协议）时钟传输简单时钟传输 (NTPSNTP) 精密时钟传输 (PTP) 网管功能SNMP 协议SNMP 协议 OPC管理协议1.3 工业交换机应用行业中国工业以太网交换机正处于产品生命周期的成长期，被广泛应用于电力、交

9、通、冶金、煤炭、石化、水处理等行业。工业以太网技术的发展，下游交通、电力等用户的大量需求，中低端市场产品供给的不断丰富，以及网管型交换机更为广泛的应用是推动市场发展的直接原因。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅6 1.4 工业交换机应用场合1.4.1 应用解决方案 - 电力数字化智能变电站精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - -

10、- - - -第 6 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅7 电力配网自动化方案介绍精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅8 数字化变电站自动化系统集保护、控制、监控、测量和其他自动化功能于一体的35kV-500kV变电站综合自动化系统，变电站综合自动化系统分为三个体系结构：间隔层、通信层、变电站层。其中通信层采用标准通信规约，可以方便地实现不同厂家设备的互联，采用

11、双网工业以太网通信方式来保证通信的高可靠性。变电站综合自动化系统采用双工业以太网通信的模式为所有装置提供两个独立的通信的网络，双规网都可以用于通信，从而提高通信的可靠性，也可以将两个网分别用于通信和故障录波。通信设备要满足高温、强电磁干扰、潮湿等恶劣的工业环境，并且符合IEC61850-3的规约要求。变电站IEC61850 标准，从抽象概念中提炼出主要的针对工业以太网交换机映射要求：功能性要求功能性方面，最重要的至少有两点，一是要求工业以太网交换机能够支持快速转发和 QoS服务质量以保证IEC61850 标准中重要的GSE/GOOSE 数据包得到实时的传输，并且能够支持组播通信管理IGMPsn

12、ooping 。二是工业以太网交换机必须能够支持构建冗余的网络拓扑例如环网架构以提高拓扑的可靠性，并且同时能够提供极短的网络故障恢复时间。此外还包括像VLAN、优先级和快速生成树等技术功能测试要求。电磁兼容设计要求在电磁兼容设计方面，工业以太网交换机要能够通过包含电击、雷击和其他电磁干扰测试宽温环境要求精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅9 在宽温环境要求方面，交换机设备必须在-40 85的极端温度环境下可以

13、正常工作机械结构验证在机械结构要求方面，交换机设备还要通过专业第三方的振动和冲击耐受度测试。1.4.2 应用解决方案 - 交通道路交通系统方案介绍道路交通控制系统随着 ITS（智能交通系统）技术在道路交通控制系统领域的应用，ITS 开始在现代交通系统中扮演起一个重要的角色。通常来讲，ITS 包括对通信、控制和电子技术的集成，用于对交通流量的监控和管理，减少交通阻塞，同时为乘客提供交通捷径以节省人力、财力和物力。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 40 页 - - - - - - -

14、 - - - 精品 word，欢迎共阅10 整个道路交通系统是由诸多子系统组成的，包括交通信号控制系统、交通信息显示系统、交通情况实时视频监视系统和分析系统以及变电站系统。ATMS （先进交通管理系统）和ATIS （先进交通信息系统）是ITS 的两个重要组成部分， 它们是整个ITS 的价值所在。通过使用智能的嵌入式交通控制器、交通信号、车辆监测仪、LED显示屏和监视器，十字路口的交通情况便可以被处理得十分协调车辆检测仪负责搜集交通流量信息，包括车辆的声音、速度和尺寸，然后通过无线收发装置将这些信息发送给智能的嵌入式计算机。嵌入式计算机担任着交通控制器的角色，它通过计算、分析实时数据来决定交通流

15、量的状态，然后给出控制决策。例如，何时改变某一特定的交通信号灯以缓解严重的交通阻塞。控制器将预估的行驶时间和最佳路径发送到CMS （信息更改系统）显示屏，告知驾驶员目前的交通状况。最值得关心的就是系统的可靠性。由于交通控制十分重要，道路系统不允许任何形式上的断电或通信中断。此外，由于交通情况每天都不同，交通事故的发生也无法预知，为了预防并快速响应紧急情况，建立交通情况监视系统已经成为了一种必要。道路交通系统的要求：在道路交通系统中，坚固可靠的网络结构和极佳的交通控制/ 显示策略可以确保整个系统的高效能。建立道路交通系统需要注意以下几点：实时监视和图像获取：视频监视系统必须实现交通情况的实时传输

16、。无线网络：每个十字路口的交通控制器应该能够使用无线网络来传输一部分信号来实现信息的同步，这样可以减少线缆的费用。嵌入式计算能力：嵌入式计算机对控制信号进行实时运算，然后给出正确的控制策略。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅11 冗余电源和网络：冗余性在交通系统中扮演着重要的角色，它可以保证整个系统无间断运行。宽温设计：通常，交通自动化系统中所采用的设备必须能够在-40 到 75的温度范围内正常工作。轨道

17、交通监控系统方案介绍集成的以太网解决方案在轨道交通自动化中的应用速度、可靠性和安全性都是轨道交通系统经济、高效运转的重要因素。现代轨道交通建设者发现，在日常运行过程中采用自动化技术可以降低劳动成本，同时加快系统的决策过程，从而达到这些指标。尽管如此，轨道交通系统是由许多复杂的分布式子系统组成的，这些子系统需要实现集中的监控。正是由于系统的复杂性，因此需要一个开放、 稳定并且可以整合所以系统的网络系统来保证整个系统智能化的操作和管理。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 40 页 -

18、 - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅12 道路交通系统描述轨道交通系统由许多个子系统组成，包括控制和调度系统（信号系统）、环境监控系统、 网络化视频监视系统和供电系统。这些系统在轨道交通运行过程中起着极大作用，就像轨道沿线分布着不同站点一样，它们通常分布在各个不同的地方。将这些子系统集成到一个完整的轨道交通系统通常采用的是一个层次化的网络。设备层控制网络一般采用现场总线，它们通过网关实现与以太网络的通信。所有的现场信息经由以太网络被传输给上层网络。工作站级控制网络通过以太网将各车站的主要子系统连接起来，然后被集成到骨干网络以实现站与站之间运行信息的传输。骨干网络收集到

19、来自各站点的系统运行信息并将它们传输到中控室。这样，中控室得到足够的信息之后便可以对系统进一步分析和控制。设备层网络主要采集来自PLC、DCS系统、现场I/O 设备、 SCADA和 CCTV系统的系统运行信息，并通过网关将这些信息发送到以太网上。骨干网络使用的是千兆以太网络，它可以为站与站之间的数据、图像传输提供足够的带宽。所有的站点都采用三层网络的结构连接在一起，实现了系统稳定运行时所需信息的整合。由于整个轨道交通系统运行速度很快，因此它可以实时反映系统的状况，工作效率也得到了较大的提升。道路交通系统的要求采用精确的设备以保证系统运行的准时性是轨道交通系统的特点之一。因此，连接各个子系统的网

20、络必须可靠，这样才能保证系统的无间断运行。组成轨道交通系统的网络系统应该具备以下条件：高可靠性实时监视和图像获取：视频监视系统必须实现交通情况的实时传输。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅13 高带宽无线网络： 每个十字路口的交通控制器应该能够使用无线网络来传输一部分信号来实现信息的同步，这样可以减少线缆的费用。嵌入式计算能力嵌入式计算能力：嵌入式计算机对控制信号进行实时运算，然后给出正确的控制策略。超长

21、距离传输冗余电源和网络：冗余性在交通系统中扮演着重要的角色，它可以保证整个系统无间断运行。抗干扰宽温设计：通常， 交通自动化系统中所采用的设备必须能够在-40 到 75的温度范围内正常工作。隧道交通系统精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅14 方案介绍隧道交通监控解决方案安全性一直都是隧道控制系统的核心内容，因为隧道在主要道路和高速公路之间起着相当大的作用。由于交通流量受到隧道容量的限制，而且随着时间发展，

22、车辆增多，隧道却无法拓宽，这对司乘人员来讲确实是一个不利的环境。相比地上道路而言，在隧道里发生的事故其后果往往严重的多。受到隧道自然条件的限制，清理事故中受损的车辆和营救受伤人员是件相当困难的事情。因此，必须及时检测并处理交通阻塞、火灾、车辆抛锚和一氧化碳含量等突发的状况。隧道控制系统描述：整个隧道控制系统的管理是由中控室来完成的，子系统中所有的设备必须集成到一个综合有效的控制系统。该子系统由以下项目组成：隧道电能控制系统：变电站和无间断电源交通信号控制系统（由LED和交通灯组成的各种各样的交通信号系统）自动通风控制和照明系统紧急系统和广播系统高度控制系统火灾侦测和保护系统：采集火灾探测器数据

23、，控制消防系统。同时还包括蓄水和排水系统。污染物测量：采集隧道中能见度和一氧化碳浓度的数据视频监视系统难点如今，隧道中车辆行驶的速度十分快，车流量相当大。相比路面道路来讲，在狭窄、受限的隧道中，人们往往对发生的事故更是显得措手不及，即便是小事故也可能精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅15 导致一场令人震惊的灾难。对交通事故的快速反映有助于维持交通的畅通。因此，调度人员必须及时了解一些重要的信息以告知驾驶人

24、员如何在隧道中采取行驶方案。其次， 整个系统必须保持良好的运行状态，无间断运行可以在最大程度上保证隧道内交通的安全性和可靠性。要求由于隧道被认为是最复杂的路段，因此安全性、可靠性和实时访问成为了智能隧道控制系统最重要的因素。连接所有子系统的通信网络应该满足以下要求：基于以太网的网络架构对隧道控制系统来讲，搭建一个用于各子系统之间通信的以太网是十分重要的。如今，相比传统的现场总线而言，IP 网络具备很多优点。除了支持任意数据类型的传输之外，其数据吞吐量还得到了大幅提升。这样，在一般的控制设备节点还可以安装摄像头，所有设备均可以通过工业以太网交换机连接到同一个环形的骨干网络。系统冗余且可靠性高高效

25、的交通管理系统是决不允许交通停滞的。与串行连接相反，以太网交换机可以连接成环状，整个系统具备断线侦测功能，并可以将数据沿相反方向发送。该功能无疑确保了整个系统无间断的操作，驾乘人员的安全也得到了保证。快速、长距离传输网络应当可以完成大规模的数据传输任务。以太网交换机及其光纤介质可以提高传输速率和传输带宽，来自现场控制器、传感器和检测仪的数据传输也变得十分可靠。标准的以太网带宽包括10， 100， 1000 Mbps ，在交通领域的应用中，包括桥梁和隧道在内的长距离传输，光纤表现出来的传输速率更快、连接更安全。基于IP 的实时视频监视系统精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - -

26、 - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅16 交通控制器主要负责控制和监视道路信号、交通灯信号、紧急情况、通风状况和隧道照明情况，还可以借助视频监视获取实时信息，因此现代隧道管理系统的功能越来越强大。 一些新型、便宜的摄像头在传送高质量的压缩图像文件时往往占用大量网络带宽。因此，基于IP 的视频图像传输对监视和安全方面的应用越来越重要。此外，操作人员还可以随时随地从网络上轻松地获取视频图像。工业级的设计，适用于任何苛刻环境在隧道应用当中对安全要求十分高，因此系统必须具

27、备断线监视、检测和自恢复功能。为了增强系统的可靠性，系统中选用的产品应该具备工业等级的设计，工作温度从 -40 到 75，且具备较长的MTBF ，以确保隧道通信系统的安全性。1.4.3 应用解决方案 - 能源冶金能源系统方案介绍精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅17 基于工业以太环网的全矿井综合自动化系统将地面信息管理系统、矿井环境监控子系统、 各生产环节自动控制子系统及通信指挥调度子系统通过高速工业以太

28、环网和自动化平台软件整合，实现全矿井的管控一体化。系统特点：采用三层体系结构，且控制层采用工业以太环网、设备层采用现场总线，保证了现场子系统的实时性；环网冗余，可快速建立连接及连接恢复，恢复时间20 ms （ 500 ms ） ；主干冗余网采用单模光纤，传输速率100 M / 1000 M；全线产品采用工业级产品，确保了整个自动化系统长期连续可靠地运行；采用多种硬件、软件安全措施，保证了系统运行的安全性和可靠性；强大的数据综合及后台处理功能支撑通风管理系统、安全管理系统等专家系统的运转， 为整个矿井的现代化综合管理提供数据基础，真正意义上实现了矿井的管控一体化。精品资料 - - - 欢迎下载

29、- - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅18 二 名词解释2.1 IP防护等级概念IP （INGRESS PROTECTION ）防护等级系统是由IEC（ INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION）所起草。将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到电器内之带电部分，以免触电。IP防护等级是由两个数字所组成，第1 个数字表示设备离尘、防止外物侵入的等级，第2 个数字

30、表示设备防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。表一离尘、防止外物侵入的等级数字防护范围说明0 无防护对外界的人或物无特殊的防护1 防止大于 50mm 的固体外物侵入防止人体 (如手掌 )因意外而接触到电器内部的零件，防止较大尺寸(直径大于 50mm) 的外物侵入2 防止大于 12.5mm 的固体外物侵入防止人的手指接触到电器内部的零件，防止中等尺寸 (直径大于 12.5mm) 的外物侵入3 防止大于 2.5mm 的固体外物侵入防止直径或厚度大于12.5mm 的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - -

31、 - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅19 4 防止大于 1.0mm 的固体外物侵入防止直径或厚度大于1.0mm 的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件5 防止外物及灰尘完全防止外物侵入，虽不能完全防止灰尘侵入，但灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作6 防止外物及灰尘完全防止外物及灰尘侵入表二设备防湿气、防水侵入的密闭程度等级数字防护范围说明0 无防护对水或湿气无特殊的防护1 防止水滴侵入垂直落下的水滴 (如凝结水 )不会对电器造成损坏2 倾斜 15 度时，仍

32、可防止水滴侵入当电器由垂直倾斜至15 度时，滴水不会对电器造成损坏3 防止喷洒的水侵入防雨或防止与垂直的夹角小于60 度的方向所喷洒的水侵入电器而造成损坏4 防止飞溅的水侵入防止各个方向飞溅而来的水侵入电器而造成损坏5 防止喷射的水侵入防止来自各个方向飞由喷嘴射出的水侵入电器而造成损坏6 防止大浪侵入装设于甲板上的电器，可防止因大浪的侵袭而造成的损坏7 防止浸水时水的侵入电器浸在水中一定时间或水压在一定的标准以下，可确保不因浸水而造成损坏8 防止沉没时水的侵入电器无限期沉没在指定的水压下，可确保不因浸水而造成损坏2.2 M12 连接器介绍M12系列 ( 不带电缆）精品资料 - - - 欢迎下载

33、 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅20 M12系列 ( 带电缆）在工业交换机中常常会遇到M12连接器，特别是在IP 等级要求就高的设备上常常会使用这种连接器。M12连接器如今被推荐于几乎所有的现场总线规格，并且根据IEC 61076-2-101/104 标准遵照IP67 保护级别，在传统上用作连接自动化技术中的精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - -

34、 - -第 20 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅21 传感器和制动器。这个标准中的校正1 记述用于工业以太网应用的D 编码的4 针型连接器具有较高的保护级别。根据EIA/TIA标准， M12 连接器与第5 类模块插座（RJ45）的传输技术条件相应。使用D 编码可防止其与A编码（用于传感器和制动器接线）及B编码（用于一些现场总线）的错误接合。M12连接器在这之前并没有可用于印制电路板的类型，直至2005 年表面贴端接的圆形M12连接器诞生。表面贴端接有助于现场设备的微型化。坚固的引脚使其能够通过成批包装以及相应使用振动碗的进料过程。另一个包装方

35、式则为卷带包装。基本的模块化设计概念造就了各种安装高度与不同针型的连接器。基于用户的需求，所提供的端接方式包括了表面贴、压接或通孔回流技术，其中以表面贴技术为标准。 连接器的黑色绝缘体由高温塑胶制成，因此在所有常规的表面贴焊接程序中才不致存在问题。过去，开关柜内的控制器通过I/O 卡驱动现场设备；如今，工业自动化趋向分散式的系统，现场制动器和传感器往往连接到一个被动或有现场总线性能的I/O 箱子。为了以最低成本为多种应用提供解决方案，具体的现场设备需要高水平模块化的灵活连接器解决方案。为此，圆形M8/M12 连接器的各种不同印制电路板类型由电缆系统补充。不同的型号形状、针数、电缆质量和长度有助

36、于达到成本效应与客定的自动化解决方案。2.3 过载保护概述电气线路中允许连续通过而不至于使电线过热的电流量，称为安全载流量或安全电流。如导线流过的电流超过了安全载流量，就叫导线过载。一般导线最高允许工作温度为65C。过载时，温度超过该温度，会使绝缘迅速老化甚至于线路燃烧。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅22 在机械中，在轴超过所能承受的负载时，过载保护可以防止过载而造成的器械损坏。发生过载的主要原因1

37、有导线截面选择不当，实际负载已超过了导线的安全电流；2 还有“小马拉大车”现象，即在线路中接入了过多的大功率设备，超过了配电线路的负载能力。在重要的物资仓库、居住场所和公共建筑物中的照明线路，有可能引起导线或电缆长时间过载的动力线路，以及采用有延烧性护套的绝缘导线敷设在可燃或难烧建筑构件上时，都应采取过载保护线路. 发生过载的主要原因有导线截面选择不当，实际负载已超过了导线的安全电流；还有“小马拉大车”现象，即在线路中接入了过多的大功率设备，超过了配电线路的负载能力。在重要的物资仓库、居住场所和公共建筑物中的照明线路，有可能引起导线或电缆长时间过载的动力线路，以及采用有延烧性护套的绝缘导线敷设

38、在可燃或难烧建筑构件上时，都应采取过载保护。线路的过载保护宜采用自动开关。运行时，自动开关长延时动作整定电流不应大于线路长期允许负载电流。如采用熔断器作过载保护时，熔断器熔体额定电流应不大于线路长期负载电流。在采用自动开关作保护装置时，它的电流脱扣器，在中性点接地的三相四线制中，应装在相线上；在中性点不接地的三相四线制中，允许安装在二相上；不接地的二相二线制中，允许安装在一相上。2.4 反接保护电路用户在使用电池供电产品时常常会误将电池装反( 当然，工程师不会犯这样的错误) 。利用单个二极管或二极管桥可以避免损坏电路，但那会浪费功率，并由于在电池与系统电源间串入了一或两个二极管压降，使可用的电

39、源电压减小。在此介绍一个替换方案， 不仅解决了反接电池的保护问题，而且还能够自动纠正反接错误( 见下图 ) 。为消除分立二极管的管压降，选用具有低导通电阻的DPDT(双刀双掷) 开关，用作全精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 22 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅23 波整流器。当电池如图中所示正确连接时，上端的开关(S1) 位于常闭状态，因为其控制引脚为低电平。引脚 2 到引脚10 间的连接提供了一条从电池到VCC端的低阻通路。反之，下端的开

40、关(S2) 闭合其常开触点( 未画出 ) ，因为其控制引脚为高电平。引脚7到引脚6 导通使电池的负端与系统地连接。IC1 内部的ESD保护二极管可保证电路正常开启，其作用类似于全波整流器。电池电压高于1V 时，模拟开关内部的MOSFET 导通。其导通时间低于20ns ，能够在电池极性接反时迅速切换电池与系统的连接极性，保证电路正常工作。电路导通电阻与电池电压有关。采用 4 节 NiCd 、 NiMH或碱性电池供电时，整流器各端电阻为2.5 ( 总电阻为5 ) 。采用2 节电池供电时(2.4V至 3V) ，总电阻为10 。IC1 的额定工作电压最高至5.5V ，允许通过的连续电流为30mA ，这

41、使该电路非常适合用于无绳电话、便携式音频设备、手持式电子产品及其它中低电流的应用。IC1 的超小型10 引脚 MAX封装的占用空间比分立二极管方案所需的四只引线式小信号二极管更小，几乎与两只SOT-23 双二极管大小相同。2.5 电磁兼容性 EMC 概述电磁兼容性EMC （ Electro Magnetic Compatibility） ，是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此， EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的

42、抗扰度，即电磁敏感性。EMC这个术语有其非常广的含义。如同盲人摸象, 你摸到的与实际还有很大区别。特别是与设计意图相反的电磁现象, 都应看成是EMC问题。电磁能量的检测、抗电磁干扰性试验、检测结果的统计处理、电磁能量辐射抑制技术、雷电和地磁等自然电磁现象、电场磁场对人体的影响、电场强度的国际标准、电磁能量的传输途径、相关标准及限制等均包含在EMC之内。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 23 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅24 EMC定义国际

43、电工委员会标准IEC 对电磁兼容的定义是：系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他系统和设备造成干扰。EMI、EMC和 EMS的异同EMC 包括 EMI(interference)和 EMS(susceptibility),也就是电磁干扰和电磁抗干扰。EMI，电磁干扰度，描述一产品对其他产品的电磁辐射干扰程度，是否会影响其周围环境或同一电气环境内的其它电子或电气产品的正常工作；EMI 又包括传导干扰CE（conduction emission）和辐射干扰RE(radiation emission)以及谐波harmonic 。EMS ，电磁抗干扰度，描述一电子或电气产品是否会受其周围

44、环境或同一电气环境内其它电子或电气产品的干扰而影响其自身的正常工作。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 24 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅25 EMS又包括静电抗干扰ESD ，射频抗扰度EFT，电快速瞬变脉冲群抗扰度，浪涌抗扰度，电压暂降抗扰度Dip ，等等相关项目。EMC 现象标准等级静电放电干扰EN 61000-4-2 8 kV 空气放电脉冲列干扰EN 61000-4-4 2 kV 动力电缆，2 kV 控制电缆磁场干扰EN 61000-

45、4-8 50 Hz ， 30 A/m 2.6 MTBF MTBF,即平均无故障时间，英文全称是“Mean Time Between Failure” 。是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 25 页，共 40 页

46、- - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅26 三 主要厂商工业交换机分析3.1 博达（ bdcom ）3.1.1 公司简介1994 年 8 月，四位毕业于复旦大学计算机系的硕士生走出校门，在一间小小的平房里创立了博达。成立伊始推出的博达X.25 通信网卡填补中国空白，打破了国外产品的垄断，并在短短两年时间内在中国市场获得70% 的市场份额。96 98：博达研发的固化系列路由器顺利通过邮电部入网测试，成为国内第一批商业国产化路由器，并迅速在在中国建设银行、农业银行、人民银行、工商银行等全国性的金融信息化联网重大项目中获得大规模应用。该系列产品同时获得了中国军方的军品定型列

47、装，上万台设备装备于部队，助力于中国军队的信息化建设。98 00：博达研发完成数百万行源代码，形成了统一代码、统一界面、跨硬件平台的集路由、交换、语音、安全于一体的BDROS网络操作系统，构建了自己的核心技术优势。以此为基础，博达推出了全系列的模快化路由器产品，形成了因需而变的特色，能够快速应用最新的技术去满足客户的个性化需求。博达通过了ISO9001 军品和民品的双重质量体系认证，继续成为中国军方设备提供和服务商，为中国军方310 指挥自动化网建设提供大量网络设备。博达在中国各省会城市成了近30 个分支机构，建立了销售和技术服务网络，能够更贴近客户的需求，对客户的服务更加迅速。1999 年

48、11 月，位于上海张江高科技园区，建筑面积达万米的博达科技楼落成启用，成为博达的研发基地。00 04：以 BDROS 为基础的交换机、语音和安全产品全面推向市场，博达成为网络整体解决方案的供应商，为客户提供一站式服务，有效降低了客户应用总体成本和网络维护成本，提高了效率。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 26 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅27 2002 年，博达与复旦大学合作建立了网络实验室，并通过“复旦- 博达网络工程师认证”体系，为客

49、户和社会培养了大批网络人才。公司快速发展，博达在2000 年进入了全国民营企业纳税百强。0507：博达完成了全面支持IPv6 的新一代嵌入式路由交换操作系统平台BDROS-II ，博达新一代基于多处理器分布式处理机制和Crossbar空分交换机结构的高端交换机S6800、S8500 系列和高端路由器R7600 系列研制成功并进入市场，广泛应用于个电信、金融、政府行业及校园网中心。同期博达进军国外，成功进军欧洲、东南亚、俄罗斯、中东、北美、澳洲等多个国家和地区的市场，在国外设立了多家分支机构。08 以后： 2008 年，博达研制的新一代高带宽多业务路由器BSR系列即将面市，将为客户带来全新的体验

50、。推出基于HFC网络推出的EPON数据接入系列，实现了运营商级高密度的接入。3.1.2 工业产品概述BDCOM IES3328M 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 27 页，共 40 页 - - - - - - - - - - 精品 word，欢迎共阅28 BDCOM IES3328M系列交换机是多功能高性能的网管型千兆三层路由工业以太网交换机，该系列产品满足IEC 61850-3变电站通信网络和系统认证标准并符合IEEE 1613（变电站）规范等工业通用标准。完全满足数字化变电站系统需求。