一、品牌背景
赫思曼(Hirschmann)作为工业网络领域的领军企业,拥有深厚的技术底蕴和丰富的行业经验。公司成立于 1924 年,最初专注于通讯连接器技术的研发与生产。在随后的发展历程中,赫思曼始终站在技术创新的前沿,不断推动工业网络技术的进步。1984 年,赫思曼为德国斯图加特大学安装了世界上首个用光纤联接的以太网,开启了工业以太网应用的新纪元;1990 年,推出以太环网,为工业网络的可靠性和稳定性提供了新的解决方案;1993 年,又为现场总线系统开发了首套转换器,进一步丰富了工业网络的应用场景。
凭借持续的技术创新和对品质的执着追求,赫思曼在全球工业以太网交换机市场占据重要地位,市场份额位居前列。其产品广泛应用于工业自动化、能源、交通、智能制造等众多工业领域,以及医院、银行、海关、安保、楼宇等非工业设施。在中国市场,赫思曼也拥有广泛的用户群体和成熟的代理服务体系,为用户提供专业的产品和技术支持。
二、规格参数
(一)端口配置
以太网端口
RJ45 端口:可能配备多个 RJ45 端口,支持 10/100/1000Mbps 自适应速率。这种自适应功能使得交换机能够自动识别连接设备的网络速率,并进行匹配,极大地提高了网络连接的便捷性。在工厂自动化生产线中,不同设备对网络速率的需求各不相同,RJ45 端口的自适应速率功能可确保交换机与各类设备实现无缝连接,无需复杂的手动配置。
传输距离:在使用 Cat5e 及以上规格网线时,RJ45 端口的传输距离理论上可达 100 米,能满足大多数工业厂房内部的网络布线需求,保障设备在一定范围内稳定接入网络。
光纤端口
SFP 端口:该交换机可能设有 SFP(Small Form-factor Pluggable)光纤端口,具备高度的灵活性,可根据实际需求选择不同类型的光模块。在长距离数据传输和高速率要求的场景中,SFP 光纤端口将发挥重要作用。在智能电网的远程监控系统中,变电站与控制中心之间距离较远,且需要传输大量实时数据,通过 SFP 光纤端口搭配合适的光模块,可实现高速、稳定的数据传输,确保对电网运行状态的实时掌控。
光纤类型支持:SFP 端口可能支持多模光纤和单模光纤。多模光纤适用于短距离高速数据传输,在建筑物内部或园区范围内的网络连接中应用广泛。当使用 OM3 多模光纤时,传输距离可达 300 米左右,可满足一般企业园区网络连接不同办公楼或生产车间设备的需求。单模光纤则更适合长距离传输,传输距离可达数十公里,在跨城市的能源管道监控网络中,单模光纤配合 SFP 端口,可实现远程站点与监控中心之间的可靠通信,及时传递管道运行数据和报警信息。
(二)数据交换性能
交换模式
全双工与半双工:参照赫思曼其他以太网交换机产品,MM20 - M2M29999SZHH 很可能支持全双工和半双工通信模式。这种灵活的模式选择,使得交换机能够适应不同设备的通信需求。在一些工业现场,部分老旧设备由于技术限制,仅支持半双工通信,而新安装的设备则多采用全双工通信。该交换机通过支持两种模式,可确保不同年代设备在同一网络中实现互联互通。在传统制造业的工厂中,早期安装的一些自动化设备采用半双工通信方式,而新引入的智能检测设备则为全双工通信,交换机能够协调两者之间的通信,保障生产流程的顺畅进行。
模式自动协商:交换机或许具备自动协商功能,当与设备连接时,能够自动检测对方设备支持的通信模式,并进行匹配。这一功能进一步简化了网络配置过程,减少了因人为配置错误导致的通信故障。在一个快速部署的临时工业网络中,技术人员无需花费大量时间去了解每个设备的通信模式并手动配置,交换机的自动协商功能可快速建立稳定的网络连接,提高工作效率。
数据转发能力
背板带宽:为满足工业环境中大量数据快速传输的需求,该交换机可能拥有较高的背板带宽。背板带宽是衡量交换机数据处理能力的重要指标,较高的背板带宽意味着交换机能够在多个端口同时传输数据时,实现无阻塞的数据交换。在汽车制造工厂的自动化生产线上,每个生产环节都会产生大量的数据,如零部件的装配信息、设备的运行状态监测数据等。这些数据需要在短时间内快速传输到各个相关系统进行分析和处理,高背板带宽的交换机能够确保数据的高效转发,避免因数据拥堵导致生产停滞。
包转发率:同样,交换机可能具备出色的包转发率。包转发率决定了交换机在单位时间内能够转发的数据帧数,是衡量其数据处理速度的关键参数之一。在工业自动化控制系统中,大量的控制指令和反馈数据以数据包的形式在网络中传输。高包转发率的交换机能够快速处理这些数据包,保证控制指令及时下达,设备状态反馈准确及时,从而提高整个控制系统的响应速度和稳定性。在一个实时性要求极高的化工生产自动化控制系统中,该交换机的高包转发率可确保对生产过程中的温度、压力、流量等参数的快速调整,保障生产过程的安全与稳定。
(三)电气规格
电源输入:大概率适配常见的工业电源电压,如 24V DC。在工业环境中,24V DC 电源极为普遍,这使得交换机能够便捷地与多数工厂现有的供电系统相兼容,无需额外复杂的电源转换设备,便能轻松接入。在汽车制造工厂的自动化生产线网络搭建中,可直接借助已有的 24V DC 电源为交换机供电。考虑到工业供电环境中可能存在的电压波动情况,其电源输入范围或许设计在 20.4V DC 至 28.8V DC 之间,以此确保在电压不稳定时,交换机仍能维持正常工作状态。
功耗:鉴于该交换机需支持多个端口的网络通信功能以及数据交换处理,预估其功耗大致在一定范围内。以类似配置的交换机为参考,其功耗可能在满足设备高效运行的同时,尽量降低能源消耗,符合工业节能的要求。在大规模工业网络部署中,众多交换机的功耗累积不可忽视,合理的功耗设计有助于降低运营成本。
(四)环境规格
工作温度范围:作为一款工业级交换机,MM20 - M2M29999SZHH 很可能具备宽温工作能力。参考赫思曼其他工业产品,其工作温度范围可能为 - 40°C 至 + 70°C。这一宽泛的温度范围使得交换机能够在各种恶劣的工业环境中稳定运行。在寒冷的北方地区,户外的工业设备如风力发电场的监控系统,需要在低温环境下保持网络连接。该交换机在 - 40°C 的低温下仍能正常工作,确保对风机的实时监测和远程控制,保障风力发电的稳定运行。而在炎热的南方地区,高温的工厂车间如钢铁冶炼厂,内部温度常常超过 40°C,该交换机在这样的高温环境中也能承受考验,保障生产过程中的网络通信稳定,不会因温度过高而出现性能下降或故障。
防护等级:其防护等级可能达到 IP65/IP67 标准,具备良好的防尘、防水性能。在多尘的工业环境中,如矿山开采、水泥生产等场所,大量的灰尘会对电子设备造成严重损害,导致设备故障。而该交换机的高防护等级能够有效防止灰尘进入内部,避免因积尘导致的电子元件短路、接触不良等故障,保证设备长期稳定运行。在一些易受水溅或浸泡的场所,如船舶甲板、污水处理厂等,交换机能够抵御水溅和短时间的浸泡,确保在潮湿、恶劣的环境下网络连接的可靠性。在海上石油钻井平台上,设备需要经受海风、海水的侵蚀,该交换机的高防护等级可使其适应恶劣的海洋环境,保障平台上监控、通信和控制系统的网络畅通,为石油开采作业的安全进行提供支持。
抗振动与抗冲击性能:在工业生产过程中,设备常常会受到振动和冲击的影响。例如,在工厂的生产线设备中,大型机床、自动化装配设备等在运行时会产生强烈的振动;在交通运输领域,轨道交通车辆在行驶过程中会经历颠簸和震动。赫思曼 MM20 - M2M29999SZHH 交换机经过特殊设计,具备很强的抗振动和抗冲击性能,符合严格的工业标准。这使得交换机在这些振动和冲击环境下能够稳定工作,确保网络连接不中断,保障工业生产和交通运输等领域的网络通信需求。
三、技术特点
(一)网络管理功能
管理方式
Web 管理界面:考虑到用户操作的便捷性,该交换机很可能提供直观的 Web 管理界面。通过 Web 浏览器,网络管理员可以方便地访问交换机的管理页面,进行各种参数设置和状态监控。在 Web 界面中,管理员可以轻松地对端口进行配置,如设置端口速率、双工模式、VLAN(虚拟局域网)成员资格等。同时,还能实时查看端口的流量统计信息、设备的运行状态等。这种图形化的管理界面,大大降低了管理门槛,即使是非专业的网络人员也能快速上手,进行日常的网络管理和维护工作。
命令行界面(CLI):对于专业的网络工程师来说,命令行界面(CLI)提供了更为精细和灵活的配置方式。通过 CLI,工程师可以深入到交换机的底层配置,对各种高级参数进行设置,满足复杂网络环境下的特定需求。在构建大型工业园区网络时,需要对交换机的路由策略、访问控制列表、QoS(Quality of Service,服务质量)策略等进行详细配置,CLI 能够提供强大的配置功能,确保网络的高效运行和安全性。工程师可以通过 CLI 精确设置交换机对不同类型数据的转发优先级,保障关键业务数据(如工业控制指令)的优先传输,避免因普通数据流量过大而导致关键业务受阻。
简单网络管理协议(SNMP):为实现远程网络管理,该交换机或许支持简单网络管理协议(SNMP)。借助 SNMP,管理员可以通过网络管理软件,在远程对交换机进行全面的监控和管理。管理员可以实时获取交换机的各种信息,如端口状态、设备温度、内存使用情况等。同时,还能通过 SNMP 对交换机进行远程配置,如升级固件、修改网络参数等。在一个跨地区的大型企业中,分布在不同厂区的多个交换机可以通过 SNMP 统一纳入到企业的网络管理平台中,管理员无需亲临现场,就能对所有交换机进行集中管理,大大提高了网络管理的效率和及时性。
网络优化功能
VLAN 支持:交换机可能支持 VLAN 功能,这是一种将物理网络划分为多个逻辑子网的技术。通过 VLAN,网络管理员可以根据生产区域、设备类型或业务需求,将不同的设备划分到不同的 VLAN 中。在工厂环境中,将生产车间的设备划分到一个 VLAN,办公区域的设备划分到另一个 VLAN,这样可以实现数据隔离,防止不同区域间的数据相互干扰,提高网络安全性。同时,VLAN 还有助于进行流量控制,合理分配网络资源。对于生产车间中实时性要求较高的控制数据流量,可以在其所在的 VLAN 中给予更高的带宽优先级,确保生产过程的稳定运行;而对于办公区域的一般性数据流量,可以设置相对较低的优先级,避免其占用过多网络带宽,影响生产业务的正常进行。
QoS 功能:具备 QoS 功能,能够为不同类型的数据分配不同的优先级。在工业自动化系统中,数据类型多种多样,包括控制指令、视频监控数据、设备状态监测数据等。控制指令对实时性和准确性要求极高,一旦延迟或出错,可能会导致生产事故;视频监控数据则需要较大的带宽来保证画面的流畅性;设备状态监测数据虽然实时性要求相对较低,但也需要保证其数据的完整性。通过 QoS 功能,交换机可以为控制指令数据设置最高优先级,确保其在网络拥塞时也能优先传输,及时下达控制命令,保障生产设备的正常运行;为视频监控数据分配足够的带宽,保证监控画面清晰、流畅,以便及时发现生产过程中的异常情况;对于设备状态监测数据,根据实际情况设置适当的优先级,确保数据能够按时传输,为设备维护和管理提供可靠依据。
端口镜像功能:支持端口镜像功能,方便网络管理人员对网络流量进行监控和分析。通过将一个或多个端口的流量复制到镜像端口,管理员可以连接网络分析设备(如协议分析仪)对网络流量进行监测和诊断。当网络出现故障或性能问题时,管理员利用端口镜像功能,将故障端口的流量镜像到分析设备上,深入分析网络数据包,找出故障原因,如网络攻击、设备故障或配置错误等,及时采取措施解决问题,保障网络正常运行。
(二)可靠性设计
冗余电源设计:为确保在工业环境中持续稳定供电,该交换机很可能采用冗余电源设计。配备两个独立的电源输入接口,当一个电源出现故障时,另一个电源能够立即无缝接替工作,确保交换机的正常运行,避免因电源问题导致网络中断。在医院的医疗设备监控网络中,网络的持续稳定运行对于保障患者的生命安全至关重要。冗余电源设计可以保证在一个电源模块出现故障时,交换机依然能够正常工作,维持医疗设备数据的实时传输和监控,为医疗工作的顺利进行提供可靠的网络保障。
冗余链路支持:支持生成树协议(STP)、快速生成树协议(RSTP)等冗余协议,能够自动检测网络中的环路,并通过阻塞某些端口来防止网络环路的产生。在复杂的工业网络拓扑结构中,为提高网络可靠性,常采用冗余链路连接。然而,冗余链路可能导致网络环路出现,引发广播风暴等网络故障。通过 STP 和 RSTP 协议,交换机可以自动构建无环的网络拓扑,当网络中某条链路发生故障时,能够快速切换到备用链路,确保网络通信不中断。在大型工厂的网络系统中,采用冗余链路连接不同区域的设备,当主链路出现故障时,交换机通过冗余协议迅速切换到备用链路,保障生产不受影响,大大提高了网络的可靠性和可用性。
(三)工业级设计
硬件可靠性:在硬件设计上,选用高品质的电子元器件,经过严格的筛选与测试流程,确保在恶劣环境下的稳定运行。其电路板可能采用了特殊的防护涂层,增强防尘、防潮、防腐蚀能力,即便在粉尘较多的矿山开采环境或者海边高盐雾环境中,也能长时间稳定工作。同时,在元器件的布局和布线方面,进行了优化设计,减少信号干扰,提高设备的抗干扰能力,保障数据传输的准确性和稳定性。
软件稳定性:交换机的操作系统和网络管理软件经过精心优化,具备高度的稳定性和可靠性。软件系统能够实时监测设备的运行状态,自动调整工作参数,以适应不同的网络负载和环境变化。在网络流量突发增加时,软件系统能够智能地进行流量调度和缓存管理,确保网络通信的顺畅。同时,软件具备完善的故障诊断和报警功能,当设备出现故障时,能够及时发出警报,并提供详细的故障信息,方便维护人员快速定位和解决问题。