西門子 6ES79022AC000AA0 維修維護
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生成樹算法的冗余
生成樹算法在 IEEE 802.1D 標準中描述；該算法的目的是組織任何數量的由網橋和交換機組成的交錯以太網結構。
為了防止數據包在網絡中循環，可將封閉的網狀網絡中的各連接切換為備用，以便從網狀結構獲得開放式的樹形結構。
為此，交換機彼此之間采用生成樹協議進行通信。 由于這種協議必須適應任何網絡結構，因此十分復雜。
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商務在線（）：
用生成樹協議組織網絡結構約需 30～60 秒時間。 在這段時間內，在網絡內不可能有用于可靠可視化或過程控制的有效通訊。
在符合標準 IEEE 802.1 的時間優化型“快速重構生成樹”中，可串聯多達 10 個交換機，時間將縮短為 1 至 3 秒。
這種協議，由于重配置時間相對較長，因此，主要用在辦公網絡中。 在連接到辦公網絡時，有些 SIMATIC NET 交換機也支持快速生成樹協議。
交換網絡
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商務在線（）：
可通過電氣或光纖方式組態交換式工業網絡，網絡可為總線形、星形或環形結構或它們的組合。
它們是使用 SCALANCE X 交換機以及集成在終端設備中的交換機（例如，集成在通信處理器中的交換機）構建的。
電纜（如雙絞線電纜）或光纜用作交換機間的傳輸介質，并用于連接至終端設備電纜（例如，雙絞線電纜）。
交換機網絡的大小是任意的. 對于更大型的網絡，還要考慮信號延遲（取決于應用）。
可以使用 POF/PCF 或玻璃光線光纜進行布線
在易受強電磁場干擾 (EMI)的環境下，如果不能保證可靠的等電位搭接或系統暴露在空氣中，建議使用光纖電纜。
玻璃光纖光纜用于長距離數據傳輸，而對于短距離傳輸，則使用由導光塑料制成的塑料光纖電纜（如聚合物光纖 (POF)）或使用塑料包覆光纖（如聚合物包層光纖 (PCF)）。
使用用于聚酯光纖和 PCF 的 SC RJ 連接系統，可實現簡單的設備級光纖布線。 在現場可以快速、方便地組裝 SC RJ 連接器。 為此設計的塑料光纖電纜可以通用或于吊纜系統。
對于光纖布線（例如，對于 PROFINET 系統），可使用帶 POF 或 PCF 接頭的產品，如 SCALANCE X200-4P IRT 工業以太網交換機或 ET 200S 分布式 I/O 設備。
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商務在線（）：
采用 SCALANCE X202-2P IRT 和 SCALANCE X101-1POF 介質轉換器的混合網絡
高可用性通信
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商務在線（）：
冗余連接提高了通信可用性，發生故障時，可將數據傳輸快速切換到冗余通信連接。
可從 S7-400H 站建立到以下站的高可用性 S7 連接：
- 其它 H 站（單通道或雙通道）
- PC（需要 S7-REDCONNECT 軟件）
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商務在線（）：
通過冗余通訊接口可增強可用性
控制層上的千兆以太網
在現場層，數據報文幀的響應時間較短；而控制層上對高數據吞吐量的需求在不斷增加。 其原因在于快速增長的結點數量和海量數據系統，如 HMI，SCADA，條碼讀取系統，web 應用程序或多媒體應用程序。
除了具有千兆能力的網絡基礎架構外，還有具有千兆能力的系統連接，用于連接 PC 或 SIMATIC S7-300/400/1500。用于 PCI Express 的 CP 1623 通訊處理器支持 HMI/SCADA 系統的高性能連接，同時通過一個可選的外部電源提高網絡可靠性。
用于 SIMATIC S7-300/400 的 CP 343-1 Advanced 和 CP 443-1 Advanced 通信處理器可實現控制層和現場層之間的集成網絡分隔，并能提供：
- 模塊上的單獨網絡接口用于連接兩個獨立 IP 子網，例如，控制層為 IP 子網 1（千兆以太網），而現場層為 IP 子網 2（快速以太網）。
- 通過 IP 路由實現 IT 服務的交叉網絡利用，如訪問 Web 服務器
- 下位現場設備與 PROFINET 連接的短響應時間
- 防火墻，用于防止 PLC 被未*訪問，與要保護的網絡規模無關。
- 通過補充或替代 VPN（Virtual Private Network，虛擬網）對通信伙伴進行可靠身份驗證并對傳輸的數據進行加密
現場層和企業層之間的網絡分離，包括控制層上千兆通信
現場級和企業級之間的網絡分離
經常必須將各個網絡實現物理相互分離，但相互之間必須能進行通訊。 網絡分離的原因包括：需進行審慎的負荷分離，或企業內部具有各種不同職責（如辦公和生產網絡）。
在將 CP 343-1 Advanced 和 CP 443-1 Advanced 通信處理器用于 S7 控制器時，很容易滿足這一要求。 通過在一個模塊上提供用于千兆以太網和快速以太網中各種單獨 IP 子網的接口，就可通過靜態 IP 路由來 防火墻，用于防止 PLC 被未*訪問，與要保護的網絡規模無關。 作為一個替代或補充方案，可通過 VPN（Virtual Private Network，虛擬網）來對通信伙伴進行安全身份驗證并對傳輸的數據進行加密。
采用千兆以太網的 SIMATIC PCS 7 過程控制系統
在控制室中，將在終端總線上使用兩臺 SCALANCE X-400 交換機。如果與工廠總線連接的節點較多，就可將 XR-500 或 XM-400 交換機結合端口擴展器使用。 它們可相互連接在一起，用于創建數據傳輸速率為 1 Gbps 的電氣環網。
提供有幾個操作員面板，并在兩個交換機之間分配，以便在一臺交換機故障時系統仍能運行。 例如，終端總線和工廠總線使用冗余服務器進行連接，使用 SCALANCE X408-2 時，也可通過高性能千兆線路進行連接。
在過程控制系統（例如 PCS 7）中使用 SCALANCE X 交換機
工廠網絡可通過 SCALANCE X-500 連接到管理層或公司網絡
使用 PROFIsafe，實現故障安全無線通訊
多年以來，安全技術已集成到基于 SIMATIC S7 控制器、PROFIBUS 和 PROFIsafe 的標準自動化系統中。
這一范圍已由具有 PROFINET 功能的部件加以擴展，從而提供了包含故障安裝控制器、故障安全 I/O 以及相應組態環境的一個完整產品系列。
通過對 PROFIsafe 數據進行連續編號、進行時間監控以及使用密碼或優化的循環冗余校驗 (CRC) 進行真實性監視 PROFIsafe 可防止錯誤，如地址損壞、丟失、延遲等。
使用 PROFIsafe，實現故障安全無線通訊
網絡耦聯
要進行高性能的網絡耦合，可使用模塊化工業以太網交換機 SCALANCE XM-400。 使用 SCALANCE XM-400，可通過高速 IP 路由實現不同 IP 子網和路由器之間的通信。 支持該技術的方法包括：
- 靜態路由
- 動態路由 OSPF（開放式短路徑優先）和
- R*1/2（路由信息協議）
- 冗余路由 VRRP（虛擬路由器冗余協議）
高性能第三層交換與冗余路由 (VRRP) 相結合
