西門子交換機6GK5202-2BH00-2BA3

工業以太網交換機SCALANCE X 是 SIMATIC NET 中的工業以太網交換機產品系列。交換機是專門用于將數據分配給有關被尋址設備的有源網絡部件。SCALANCE X 產品組包括各種互補的產品系列，它們根據相應自動任務而量身定制。

SCALANCE X005 非網管型；帶有 5 個 RJ45 端口并具有設備診斷功能的非網管型交換機，可在機器與過程單元島中使用。

SCALANCE XB-000 非網管型；帶有電氣和/或光纖端口的非網管型交換機，能夠以緊湊方式安裝在標準 DIN 導軌上的機柜或箱中。

SCALANCE X-100 非管理型；帶有電氣和/或光纖端口、冗余電源和信號觸點的交換機可在機器級應用中使用。

SCALANCE X-200 網管型；適合從機器級到聯網子系統的通用應用。組態和遠程診斷功能均集成在 STEP 7 組態工具中。這樣就提高了工廠可用性。防護等級較高的設備可不安裝在機柜中。

• 多達四個 10 Gbit/s 電氣和/或光纖接口；多達 48 個 10/100/1000 Mbit/s 電氣和/或光纖接口，其中，12 個屬于 PoE 電氣接口

• 得益于集成式冗余管理器，實現了快速介質冗余：
  使用 SCALANCE XR-500，還可通過高速介質冗余功能實現環網冗余連接。

• 由于支持大量 IT 標準功能（VLAN、IGMP-Snooping/Query、STP/RSTP/MSTP、鏈路聚集、服務質量、802.1X 和可選靜態路由、RIP、OSPF、VRRP），因此，可以將自動化網絡無縫隙地集成至已有公司網絡中。

• PROFINET 診斷、Web 瀏覽器、CLI 和 SNMP

• KEY-PLUG 作為交換介質，可以啟動第三層路由功能。

• 用于自動備份組態數據。出現故障時，無需現場編程器，就可以快速、方便地代換 SCALANCE XR-500 組件（包含 C-PLUG 的功能）

• 可以在 SCALANCE XR-500 的所有第二層產品中使用。

• 關于更加詳細的說明，請參見“SCALANCE 第三層交換機/路由器的附件"

產品型號

SCALANCE XR552-12M

• LED 和端口位于前面

• 可選：LED 位于前面，端口位于后面

• 在交換機的后面或上面/下面連接電源裝置

• 4 個 SFP+ 插槽，用于配備 10 千兆以太網 SFP+ 插入式收發器、IE 連接電纜 SFP+/SFP+、或千兆 SFP 插入式收發器

• 12x 4 端口介質模塊插槽

• 具有集成 IP 路由功能，或者可通過 KEY-PLUG 對 IP 路由功能進行擴展

SCALANCE XR528-6M

• LED 和端口位于前面

• 可選：LED 位于前面，端口位于后面

• 在交換機的后面或上面/下面連接電源裝置

• 4 個 SFP+ 插槽，用于配備 10 千兆以太網 SFP+ 插入式收發器、IE 連接電纜 SFP+/SFP+、或千兆 SFP 插入式收發器

• 6x 4 端口介質模塊插槽

• 具有集成 IP 路由功能，或者可通過 KEY-PLUG 對 IP 路由功能進行擴展

SCALANCE XR526-8C

• 兩 個 SFP+ 插槽，用于配備 10 千兆以太網 SFP+ 插入式收發器、IE 連接電纜 SFP+/SFP+、或千兆 SFP 插入式收發器

• 8 個 Combo 端口，可以使用 10/100/1000 Mbit/s 光纖或電氣接口（通過 SFP 插入式收發器）

• 16 個電氣端口，傳輸速率 10/100/1000 Mbit/s

• 總共可以使用 26 個端口

• 電源類型 24 V 和 230 V（集成式）

• 具有集成 IP 路由功能，還可以通過 KEY-PLUG 對 IP 路由功能進行擴展

SCALANCE XR524-8C

• 8 個 Combo 端口，可以使用 10/100/1000 Mbit/s 光纖或電氣接口（通過 SFP 插入式收發器）

• 16 個電氣端口，傳輸速率 10/100/1000 Mbit/s

• 總共可以使用 24 個端口

• 電源類型 24 V 和 230 V（集成式）

• 具有集成 IP 路由功能，還可以通過 KEY-PLUG 對 IP 路由功能進行擴展

Benefits

• 由于全模塊化結構采用 SFPplus/SFP 和多種介質模塊，因此可以在網絡擴展和轉換（例如，從銅纜轉換為光纜）中取得無限的靈活性（例如，采用更多的終端、更高的數據傳輸速率以及 PoE 端口），并可降低貯存成本

• 通過在 KEY-PLUG 上提供的*，無需更換現有硬件，即可改裝第 3 層交換功能（IP 路由）

• 可在運行期間更換介質模塊

• 網絡具有可用性：

• 冗余電源

• 基于光纖或雙絞線的冗余網絡結構（冗余管理器、熱備功能和集成 STP/RSTP/MSTP）

• 通過插入式 C-PLUG/KEY-PLUG 交換介質方便地進行設備更換

• 發生故障時，可非常快速地重新組態網絡

• 電源單元具有豐富的安裝選件，可以提供具有前置和后置端口的各種型號的設備，因此，使用非常靈活。

Area of application

SCALANCE XR-500 交換機理想適用于各種工業網絡，以及，工業網絡與現有公司網絡之間的集成。該交換機具備豐富的診斷功能和高傳輸速率，可以用來實現自控制級直至管理級的不同工廠區域和分布式設備之間的連網，是高工廠可用性的保證。由于基本設備具有可擴展性并且有第 3 層交換功能，可面向相關應用建立網絡并隨時進行調整和擴展。

SCALANCEXR-500 交換機適用于電氣和光纖型工業以太網的總線形、星形或環形拓撲的建立。某些型號產品還設計有內置式 SFP+ 插槽，可以配裝 SFP+ 插入式收發器（10 Gbit/s）或 SFP 插入式收發器（1000 Mbit/s）；zui多 12 個介質模塊插槽，可以配裝 4 端口電氣型和/或光纖型介質模塊。該系列交換機的傳輸速率高達 10 Gbit/s，可以用作工業工業以太網的骨干交換機，也可作為工廠總線中的集線器（支持冗余連接）。

采用介質模塊或 SFP+/SFP，可以：

• 通過以后在空閑介質模塊插槽中插入額外的介質模塊擴展網絡

• 改變電纜連接技術，例如，從銅纜改成光纖電纜，或從多模改成單模 FOC

• 改變數據傳輸率，例如，從 1000 Mbit/s 改成 10 Gbit/s

Design

SCALANCE XR-500 工業以太網交換機帶有堅固耐用的金屬外殼（防護等級為 IP20），針對在 19 英寸控制柜中安裝進行了優化。用于為 SCALANCE XR-500 供電的電源裝置 (85 - 264 VAC) 還針對 19 英寸機柜進行了優化，可直接安裝在 SCALANCE XR522/XR528 的后面，或使用連接電纜進行連接（將電源裝置安裝在 19 英寸機架中）。SCALANCE XR-500 的數據端口可位于設備的前面或后面（具體取決于設備型號）。

交換機具有：

• 前面的 4 針端子排，用于連接可選用的電源裝置 (85-264 VAC)

• 6 針連接器，用于在后面組裝可選用的電源裝置 (85-264 VAC)

• 2 針端子排，用于連接隔離信號觸點，以便簡單地顯示故障

• 一排 LED，用于顯示狀態信息（電源、鏈路狀態、數據傳輸、電源、信號觸點）

• SELECT/SET 按鈕，用于方便地設定設備上的故障信號觸點

• 設備側面用于 C-PLUG 交換介質的插槽用于在發生故障時方便地進行設備更換，KEY-PLUG 可用在設備功能中添加 IP 路由功能

• 控制臺端口（RS 232 串口，供貨范圍內包含 RJ11 至 Sub-D（9 針）電纜）和管理端口（以太網接口）可用于現場參數分配/診斷

SCALANCE XR-500 交換機具有以下類型的端口（具體視設備型號而定）：

• 4 個 SFP+ 插槽，用于光學 SFP+ 或 SFP 插入式收發器（多模和單模連接）

• SFP+ 插入式收發器支持 10 Gbit/s 傳輸速度

• SFP 插入式收發器支持 1000 Gbit/s 傳輸速度

• 具有用于電氣 4 端口介質模塊和電氣 PoE 4 端口介質模塊或光學 4 端口介質模塊（單模或多模連接）的zui多 12 個插槽；光學介質模塊采用各種連接技術

• RJ45 接口也采用工業標準設計，帶附加固定套環，用于連接工業以太網 FC RJ45 Plug 180

• 所有電氣以太網接口均支持 10/100/1000 Mbps 傳輸速度,
  所有光學以太網接口均支持 100 或 1000 Mbps 傳輸速度

用于將單一/冗余電源裝置安裝到 SCALANCE XR552-12M 的選件

Functions

• 集成式冗余管理器，用于構建zui高 10 Gbps 且具備高速介質冗余性能的環形拓撲。通過共同連接光纖電纜和電氣電纜的端頭構成一個環，從而實現可靠的通信。集成在 SCALANCE XR-500 交換機中的冗余管理器 (RM) 監視網絡功能。它識別環形拓撲結構中的傳輸鏈路故障或 SCALANCE X 交換機故障，并在zui長 0.2 秒內激活替代路徑。

• 與公司網絡之間的冗余第 2 層接口；
  SCALANCE XR-500 交換機支持以下標準化冗余協議：多生成樹協議 (MSTP)、快速生成樹協議 (RSTP) 和生成樹協議 (STP)。由此一個子網絡可以冗余連接到上位公司網絡，降低重新組態時間（秒數量級）。

• 采用第三層交換功能（可選），可以將大型網絡簡單、方便地分成擁有各自地址空間的小型子網。將網絡細分成多個子網的原因有：分隔以太網絡以減小廣播負載、實現敏感區域與主網絡的隔離、將網絡細分成邏輯工作組。

• 至公司網絡的冗余第三層連接；
  SCALANCE XR-500 交換機支持標準路由協議、開放zui短路徑優先 (OSPF) 協議和路由信息協議 (RIP)，以及，標準的路由過程、虛擬路由冗余協議 (VRRP)。這意味闃，工業路由型子網也可以冗余地連接*層公司網絡。

• 支持虛擬網絡（VLAN）；
  如果構建的工業以太網的用戶數量快速增長，則現有網絡可在物理上分為幾個虛擬子網。可供選擇的 VLAN 有基于端口、基于協議和基于 IP 的 VLAN。

• 使用多點傳送協議（如視頻傳輸）可限制負荷；
  通過記錄多點傳送接收機和目標（IGMP Snooping，IGMP Querier），SCALANCE X-500 交換機還可過濾多點傳送數據通信，因此可限制網絡負荷。可以限制多播和廣播流量。

• 時鐘同步；
  診斷報文（記錄表輸入，電子郵件）帶有時間標志。通過使用 SICLOCK 時間發射器或 SNTP/NTP 服務器進行同步，可在整個網絡內實現標準化的本地時間，因此可簡化診斷報文對幾個設備的分配。

• 捆綁數據流的鏈路聚合 (IEEE 802.3ad)

• 服務質量 (IEEE 802.1Q)，用于網絡流量優先級劃分通過鏈路聚集提高傳輸帶寬

網絡拓撲結構和網絡組態

網絡拓撲結構可輕松地轉換成采用 SCALANCE XR-500 工業以太網交換機的工廠結構。

可實現下面的網絡結構及組合：

• 帶有快速介質冗余的快速以太網；
  為提高網絡的可用性，可以在線性網絡中zui多級聯 50 個 X-200、X-300、X-400 或 X-500 交換機也可能連接到環網中。

• 可以通過后備功能將幾個環網冗余連接在一起

• 采用 SCALANCE XR-500 交換機的星形拓撲結構：
  每個 SCALANCE XR-500 交換機代表一個zui多可以將 52 個節點或子網相互電氣連接的星形中性點。

在冗余網絡拓撲（例如，快速生成樹協議（RSTP）環冗余）中使用 SCALANCE XR-500

組態網絡時，需要遵循下列限制條件：

• 用于多模光纖導體的兩個模板之間的zui大線路長度：

• 5 km，速度為 100 Mbit/s

• 750 m，速度為 1,000 Mbit/s

• 300 m，速度為 10 Gbit/s

• 用于單模光纖導體的兩個模板之間的zui大線路長度：

• 26 - 200 km，傳輸速度 100 Mbps

• 10 - 120 km，傳輸速度 1000 Mbps

• 10 - 40 km，速度為 10 Gbit/s

• 兩個 SCALANCEX 交換機之間的 TP 軟線的zui大長度：

• zui長 100 m，采用 IE FC 2 x 2 電纜和 IE FC RJ45 Plug 180 插頭

• zui大 100 米，1 Gbps 時，帶有 IE FC 標準電纜 4 x 2 （90 米）、IE FC RJ45 模塊化引出插座以及插接電纜（10 米）

• zui長 10 m，對于 TP 軟線插接線

調試與診斷

設備本身的設置選項：

• 冗余管理器（RM） 
  在建立環網時，環網中的 SCALANCE XR-500 交換機可切換為 RM 模式。RM 的非環網端口可以用于連接數據終端和網絡。如果使用通過 PROFINET 標準化的 MRP 冗余程序，則自動調節 RM。

• 信號掩碼；
  信號掩碼可通過按鈕設置為 SCALANCE XR-500 交換機的當前狀態（設定狀態）。信號掩碼定義監控哪一個端口以及哪一個電源。從而，當被監視的端口或被監視的饋電器故障（設定點偏差/實際狀態）時，信號觸點才發出出錯信號。

• IP 地址；
  IP 地址采用動態主機配置協議 (DHCP) 分配。如果網絡中沒有合適的服務器，IP 地址可通過相應的軟件工具分配。

現場診斷選件：

• 下列狀態信息通過現場 LED 顯示：

• 端口狀態

• 端口模式 (Mbps、全/半又工)

• 兩個電源的狀態

• 信號觸點狀態

• 信號掩碼（設定值狀態）

• RM 模式

• 備用模式

• 通過移動設備（智能、平板）的瀏覽器

• 信號觸點的狀態通過浮置繼電器觸點外部輸出。例如，在此方式下控制器可以通過輸入模板來監控此模板。

• 經由工業以太網監控； 
  可提供下列選件：

• 通過標準瀏覽器實現診斷（基于 Web 的管理）：
  應用帶有瀏覽器的 PC，經過網絡選擇 SCALANCE XR-500 交換機

• 通過 SNMP V1, V2c, V3 實現診斷：
  在網絡管理系統中，經過網絡安全集成 SCALANCE XR-500， 如 SINEMA Server

• 通過 PROFINET IO 診斷設備進行調節
  使用相關的 SIMATIC 工程工具可以顯示來自 SCALANCE XR-500 交換機的 PROFINET 診斷報警，并且還可以在控制器中對它們進行處理。由于在 SIMATIC 解決方案中*集成了系統故障信息，PLC 和 HMI 的工程與組態成本顯著降低。

• 通過移動設備（智能、平板）的瀏覽器

網絡管理

網絡管理具有如下功能：

• 密碼保護的登錄：“管理者"（寫入和讀取*）和“用戶"（只讀）

• 讀取版本和狀態信息

• 信號和備用屏蔽以及地址信息的設置

• 端口的固定設置（數據傳輸速率，半/全雙工）和濾波器表

• 設置生成樹/快速生成樹/多生成樹參數

• 對網絡管理服務進行參數設置

• 安全性

• 端口可連接和斷開

• 基于端口的網絡訪問控制，符合 IEEE 802.1x 標準

• 根據標準 IEEE 802.1x 進行鑒別

• 支持訪問控制表 (ACL)

• 統計信息輸出

• 通過可編程的鏡像端口，使用標準商業網絡分析儀來診斷數據流量

• 通過網絡從 TFTP 服務器上或直接用 Web 瀏覽器通過 HTTP/HTTPS 加載新的固件型號或組態數據。

• 通過 TFTP 服務器網絡，可以節約組態數據或日志報表工作量

如果網絡中發生故障，則 SCALANCE XR-500 交換機可獨立地將錯誤消息（陷阱）發送到網絡管理系統（如 SINEMA Server），或通過電子郵件發送到預定義的網絡管理員。

遠程監控 (RMON) 提供如下功能：
SCALANCE XR-500 交換機可以根據 RMON 組 1 至 4 匯總統計信息。這些信息包括（例如）每個端口所保持的錯誤統計信息。這些信息可以在統計子站點的網絡管理器中讀出

西門子交換機6GK5202-2BH00-2BA3

通過 AMT進行遠程訪問
可選的PROFIBUS或PROFINET接口，三端口低成本連接分布式現場設備或連接SIMATIC S7接口
通過兩個可封裝的千兆以太網連接USB 2.0端口
節能型工業PC:
*的移動技術實現高數據傳輸速率和冗余帶來低能耗
喚醒功能，用于通過網絡位置定向啟動IPC，例如，在非生產周末之后。
頁面頂部
設計和功能
強大的長期可用性，與SIMATIC IPC 627c相同的空間占用區域。
帶有可自由編程的7段顯示器和其他兩個狀態指示器，可快速診斷操作狀態并顯示BIOS引導程序，例如，用于數據傳輸期間的確認。
因為電池盒可以從外部裝載和卸載，所以CMOS電池可以在安裝過程中快速更換           由于前內裝配套件和安裝支架，用戶可以在很大程度上靈活地安裝在控制柜中。因此，所有功能組件和接口都可以從前面操作。

定位模塊

EM 253是一個用于簡單定位任務的功能模塊（1軸）。可以將它連接到步進電機和伺服電機，通過高頻脈沖輸入從Micro Stepper連接到高性能伺服驅動器。

EM 253定位模塊以與擴展模塊相同的進行安裝，通過一體化連接電纜連接到S7 - 200擴展總線。

連接之后，從CPU自動讀出配置數據

該模塊具有以下特點：

-用于來自的5位輸入

-驅動器直接用24脈沖輸出（向前/向后或者速度/方向）

-2控制輸出（DIS；CLR）。

-12個狀態LED

稱重模塊

SIWAREX MS是一種多用途稱重模塊，用于各種簡單稱重和力測量任務。在SIMATIC S7-200自動化中可以很容易安裝地緊湊型模塊。可以在SIMATIC CPU中直接訪問實際重量的數據，無需任何額外接口。

1、使用65000件高分辨率和0.05％的準確度測量重量或者力

2、通過RS232接口，使用SIWATOOL MS PC程序簡便地規模支持更換模塊，無需更新規模

3、針對在Ex 2區使用，通過Ex接口為1區供電的本質測壓元件

熱電偶模塊EM231（模擬模塊）

熱電偶模塊EM231是一個采用熱電偶和高精度溫度傳感器。在±80 mV范圍內也可能檢測到低電平模擬。熱電偶模塊EM231可以與CPU 222，224和226配套使用。

4個或者8個模擬輸入

不同的測量范圍：J，K，T，E，R，S和N型熱電偶；±80 mV的模擬采集檢查開放線路

冷連接點的補償

溫度刻度：可以將測得的溫度規定為°C或者°F。

熱電阻模塊EM231 RTD（模擬模塊）

熱電阻模塊EM231是一個采用電阻溫度檢測器的高精度溫度傳感器。它們可以與CPU222，224和226配套使用。熱電阻模塊應安裝在低溫度波動的位置處，從而確保高的準確度和可重復性。

兩個或四個溫度檢測器用模擬輸入

全部電阻溫度檢測器必須為相同類型

在墻或者DIN導軌上直接安裝

配置數字量輸出通道

①“對CPU STOP 模式的響應"：設置數字量輸出對CPU 從運行狀態切換到 STOP 狀態的響應，可以設置為保留zui后的有效值或者使用替代值；
②“通道地址"：輸出通道的地址，首地址在“I/O地址"項中設置；
③“從RUN 模式切換到 STOP 模式時，替代值1"：如果在數字量輸出設置中，選擇“使用替代值"，則此處可以勾選，表示從運行切換到停止狀態后，輸出使用“替代值1"，如果不勾選表示輸出使用“替代值0"。如果選擇了“保持上一個值"則此處為灰色不能勾選。

“I/O 地址"：數字量地址設置如圖 5 所示。

圖5 數字量輸入輸出地址設置

• “輸入地址"：

①“起始地址"：模塊輸入的起始地址；
②“結束地址"：系統根據起始地址和模塊的IO數量自動計算并生成結束地址；
③“組織塊"：可將過程映像區關聯到一個組織塊，當啟用該組織塊時，系統將自動更新所分配的過程映像分區；
④“過程映像"：選擇過程映像分區。

• “自動更新"：在每個程序循環內自動更新I/O過程映像（默認）。

• “無"：無過程映像，只能通過立即指令對此I/O進行讀寫。

• “PIP x"：可以關聯到③中所選的組織塊。同一個映像分區只能關聯一個組織塊，一個組織塊只能更新一個映像分區。系統在執行分配的OB時更新此PIP。如果未分配OB，則不更新PIP。

• “PIP OB伺服"：為了對控制進行優化，將運動控制使用的所有I/O模塊（如，工藝模塊，硬限位開關）均給過程映像分區“OB 伺服 PIP"。這樣I/O模塊即可與工藝對象同時處理。

• "輸出地址"：設置與輸入類似。

注意： 所有輸入輸出的地址都在過程映像區之內，如果沒有選擇組織塊和分區，默認情況下過程映像區是自動更新。

"硬件標識符"：用于尋址硬件對象，常用于診斷，也可以在系統常量中查詢。

模擬量

 “常規"：單擊模擬量輸入/輸出的“常規"選項可以輸入項目信息：

• 
  

• “名稱"：定義更改組件的名稱

• “注釋"：說明模塊或設備的用途

“模擬量輸入":組態如圖 6 所示。

圖6 模擬量輸入組態

①“積分時間"：通過設置積分時間可以抑制頻率的干擾；
②“通道地址"：首地址在模擬量的“I/O地址"中設置；
③“測量類型"：本體上的模擬量輸入只能測量電壓信號，所以選項為灰，不可設置；
④“電壓范圍"：測量的電壓信號范圍為固定的0～10V；
⑤“濾波"：模擬值濾波可用于減緩測量值變化，提供穩定的模擬信號。模塊通過設置濾波等級（無、弱、中、強）計算模擬量平均值來實現平滑化。
⑥“啟用溢出診斷"：如果激活“啟用溢出診斷"，則發生溢出時會生成診斷事件。

"模擬量輸出":組態如圖 7 所示。

 西門子模塊6ES7511-1AK01-0AB0

常用附件訂貨號

圖1 PROFIBUS插頭的使用

在PROFIBUS插頭上，有一個進線孔（In）和一個出線孔（Out），分別連接至前一個站和后一個站。

1.每個物理網段兩個終端站點上的插頭，需要將網線連接在進線口“In"，同時將終端電阻設置為“On"（如圖2）

2.位于網段中間的站點，需要依次將網線連接在進線口“In"和出線口“Out"，同時將終端電阻設置為（如圖2）

3.為了便于系統診斷和維護，建議至少每個網段的兩個終端站點處的插頭盡量使用帶編程口的（如圖1中左側接頭）

圖2 PROFIBUS插頭的連接和設置

4. 對于總線中終端設備采用接線方式連接（非profibus接頭）,采用如圖6所示自行連接終端電阻，或采用條目6中的有源終端電阻。

圖3 終端電阻的組成

5.當處于終端位置的設備掉站或人為關閉時，標準接頭上的電阻也隨之失效。因此整體網絡在此終端將缺失終端電阻，并可能導致整體網絡的故障。

西門子提供有源終端電阻（6ES7 972-0DA00-0AA0）確保此終端位置的電阻一直有效