工業以太網是一個符合 IEEE 802.3 國際標準（以太網）且功能強大的工業用局域網絡和蜂窩網絡，可用來實施具有客戶機/服務器架構的多用戶系統的工廠總線和終端總線。帶光纖環網的總線結構尤其適用于這種應用，因為它們具有很高的抗噪聲干擾性能和的可用性。

在具有很高要求的中型和大型工廠中，SIMATIC PCS 7 采用現代 FastEthernet 和千兆技術。它將光纖環網的高可靠性與交換技術的可擴展性相結合，傳輸速率可高達 10 Gbps。優勢

以太網現已成為全球局域網環境中的頭號網絡技術。以太網的重要特性可為您的應用帶來巨大優勢：

• 通過簡單連接進行快速調試

• 能夠在不造成負面影響的情況下擴展現有網絡，具有高度靈活性

• 采用冗余網絡拓撲結構，具有高可用性

• 必要時可通過交換技術獲得擴展性能，以太網的通信性能幾乎不受限制；

• 將不同應用區域聯網（例如，辦公和生產區域）

• 通過連續和兼容的后續開發實現投資保護

• 通過工廠范圍內的時鐘系統可在整個工廠內精確分配事件

用于工業環境的以太網技術

通過工業以太網，SIMATIC NET 擴展了具有面向未來的網絡組件的以太網技術，該組件具有用于工業環境的特殊功能和功能，例如：

• 采用堅固的設計，適用于惡劣的工業環境

• 使用 FastConnect 布線系統進行局部組裝

• 由于具有冗余和快速冗余切換功能（從通過 PRP 和 HSR 實現的無擾動冗余，到通過 MRP 實現的環網冗余），容錯性較高

• 設計
  

下列以太網通信接口用于各種 SIMATIC PCS 7 子系統（ES、OS、AS 等）：

• 內置接口模塊

• 簡單網絡適配器

• 專用通信模塊，例如 CP 1623 和 CP 1628

在選擇相應系統組件時，根據具體要求進行定義。您可以在“PCS 7 系統的系統連接"部分中找到更多信息。

通過 SCALANCE X 系列工業以太網交換機，可將通信站點集成到終端總線和工廠總線中。這些交換機以吸引力的價格提供可擴展的性能，并支持廣泛的組態形式。

工廠總線和終端總線的配置示例

終端總線

在專用的以太網局域網中執行客戶機-服務器及服務器-服務器間的通信。可使用標準 SIMATIC NET 組件，例如工業以太網交換機、接口模塊、網卡、通信處理器 (CP)、電纜等，來實現顯示為終端總線的通信網絡。

環網設計可避免在電纜損壞或在某點斷開的情況下發生通信故障。為了進一步提高可用性，也可以將終端總線通信功能分布于兩個冗余環網上。每個 PCS 7 站都與兩個環網上的兩個工業以太網端口之一相連。PCS 7 站上的 SIMATIC NET SOFTNET IE RNA 通信軟件基于 PRP 來管理通信過程。僅具有一個工業以太網端口的不支持 PRP 的終端設備可通過 SCALANCE X204RNA 集成在冗余終端總線中。

根據 IEC 62439-3， 并行冗余協議 (PRP) 將通過兩個單獨的網絡（環網 1、環網 2）來雙重傳輸消息幀。在發送端，SOFTNET-IE RNA 軟件或 SCALANCE X-200RNA 網絡接入點對來自發送端的消息幀進行復制，并將其中一個消息幀發送到環網 1，將另外一個消息幀發送到環網 2。在接收端，該軟件或網絡接入點將第一個接收到的消息幀傳送到接收方。來自第二個 LAN 的第二個消息幀將被丟棄。這樣，始終可以確保無延遲地傳輸消息幀，即使發生錯誤也是如此。

工業以太網工廠總線

自動化站 (AS) 相互通信并通過工業以太網工廠總線與工程師站（服務器/單站）通信。與終端總線類似，可使用 SIMATIC NET 標準組件（如工業以太網交換機、網絡適配器、通信模塊 (CP)、電纜等）進行配置。對于每個操作員站最多帶 8 個標準自動化站的小型工廠，可以使用“基本通信以太網"(BCE) 和快速以太網適配器，在工廠總線上高效運行單站和服務器。如果使用 8 個以上的自動化系統或容錯自動化系統，則需要用到 CP 1623/CP 1628 通信處理器。

在可用性方面，環網拓撲始終是工廠總線的。當可用性要求非常高時，也可以將工廠總線組態為冗余雙環網（每個 AS CPU 和 OS 服務器使用兩個 CP）。這樣就能夠允許出現雙重故障，如，在環網 2 上發生斷線的同時，環網 1 上發生交換機故障。具有這種組態的兩個環網實際上是分開的。當在一個高可用性 S7 連接上（4 路冗余性）上通過 Net-Pro 進行組態時，連接伙伴以邏輯方式被鏈接在一起。交換機在每個環網中都起到了冗余管理器的作用。SCALANCE X?500，X?400，X?300 和 X?200 產品線中的當前交換機可充當冗余管理器。

注：

關于工業以太網和網絡組件的詳細信息，請參見樣本 IK PI 或網上商城/樣本 CA 01 中的“工業通信"。

西門子的第 2 層工業以太網交換機包括：

• 緊湊型交換機模塊 (CSM)

• SCALANCE X 工業以太網交換機

• RUGGEDCOM 以太網交換機

• 帶集成式交換機的通信處理器 (CP)

緊湊型交換機模塊 (CSM)

可在 SIMATIC 上直接使用的非網管型交換機，用于接口擴展以及將機器集成在現有工廠網絡中。

SCALANCE X-000 非網管型

帶電氣端口和/或光纖端口的非托管型交換機，用為設計為機器或工廠設計小型 10/100/1000 Mbps 網絡。此外，24 V AC 版本可用于樓宇自動化。

SCALANCE X-100 非網管型

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。此外，還提供 24 V AC 版本，用于樓宇自動化和 19“機架設計的設備。

SCALANCE X-200 網管型

用于通用用途，即自機器級應用直至數據傳輸率最高可達 1000 Mbps 的網絡子系統。組態和遠程診斷功能均集成在 STEP 7/TIA Portal 組態工具中。這樣就提高了工廠可用性。具有高防護等級的設備便于無機柜設置。

還提供了相應交換機，適合在具有硬實時要求（等時同步實時 – IRT）的子系統網絡中以及具有 S2 診斷、CiR/H-CiR 和 H-Sync 功能的高可用性 H 系統中使用。配有 SFP 插入式收發器的型號可以選擇電氣和光纖端口。

另外，還提供了適合各種應用的型號（ SIMATIC ET 200S、ET 200SP 或 S7-1500 型號）以及無機柜布局的型號。

SCALANCE X-300 網管型

子系統/工廠區域聯網以及與車間相連。SCALANCE X-300 網管型系列產品地結合了 SCALANCE X-400 系列產品的固件功能和 SCALANCE X-200 系列產品的緊湊型設計技術。這意味著，與 SCALANCE X-200 交換機相比，SCALANCE X-300 交換機具有擴展的管理功能和擴展的固件功能。具有 19" 機架設計形式的設備可作為或部分模塊化設備提供，以及作為工作組交換機提供。

SCALANCE XM-400 網管型（第 3 層）

用于靈活的連接和構建高性能工廠網絡。由于具有模塊化設計，這些交換機可滿足相應任務的要求。這些交換機，通過端口擴展器，可以升級至最多 24 個 10/100/1000 Mbps 端口，其中 8 個端口具備以太網供電功能，可向終端提供數據和電源。另外，通過 SFP 插入式收發器，XM-400 設備還可以配有傳輸速率為 100 Mbps 和/或 1000 Mbps 的單模和/或多模 SFP。

第 3 層路由功能可實現不同 IP 子網之間的通信。

SCALANCE XR-500 網管型（第 3 層）

用于連接和構建高性能工業網絡以及將辦公網絡連接至自動化網絡。作為一種第 3 層交換機，SCALANCE XR-500 極其適合于用作骨干網絡中的重要組件，例如，需要大量端口時、需要傳輸速率時（10 千兆以太網），或者，需要冗余地連接至辦公設施時。這些機架交換機經過專門設計，適合在 19" 控制柜中使用。模塊化型號配有功能多樣的插入式 4 端口介質（電氣和光纖），可根據相應要求進行調整。

第 3 層路由功能可實現不同 IP 子網之間的通信。

RUGGEDCOM 以太網交換機

緊湊型、模塊化網管型交換機分為頂帽式 DIN 導軌型和機架型。RUGGEDCOM 交換機主要在供電領域中使用。在這種區域中，這些設備能夠在變電站和工廠中的惡劣電氣環境及不利氣候條件下可靠工作。

SIMATIC 通信處理器，帶集成式交換機

這些托管式交換機，用于向 SIMATIC 添加工業以太網/PROFINET 接口，以及，將控制器集成至已有線型或環型拓撲中。

得益于集成式第 3 層功能，這些 Advanced-CP 也可以用作 IP 子網之間的路由器。

PC 通信處理器，帶集成式交換機

這些托管式交換機，用于向工業 PC 添加工業以太網/PROFINET 接口，以及，將PC 集成至已有線型拓撲中。