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工業(yè)以太網(wǎng)

羅克韋爾自動(dòng)化Stratix交換機(jī)常見(jiàn)問(wèn)題解答(一)

2025China.cn   2011年09月09日

1. 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)布置以太網(wǎng)時(shí)對(duì)電纜有什么要求?
        在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)布置以太網(wǎng)時(shí),可以使用屏蔽雙絞線(STP)、非屏蔽雙絞線(UTP)和光纖。可以使用5類(lèi)、5e、6類(lèi)和6e的雙絞線。電纜的等級(jí)越高,它的性能就越好,所需的EMC保護(hù)就越少。推薦100M時(shí)使用5e以上的雙絞線,1000M推薦使用6類(lèi)以上的雙絞線。使用光纖具有更強(qiáng)的噪音抗擾性,可以傳輸更長(zhǎng)的距離。

2. 雙絞線和光纖的傳輸距離
        在常溫(20度)下,交換機(jī)與網(wǎng)卡間的雙絞線最大傳輸距離為100米,當(dāng)線纜的溫度上升時(shí),信號(hào)就會(huì)衰減,導(dǎo)致傳輸距離變短;當(dāng)電纜周?chē)蓴_比較大時(shí),也會(huì)傳輸距離變短,因此實(shí)際安裝時(shí)應(yīng)該小于90米。
        光纖可傳輸更長(zhǎng)的距離,多模光纖在100M的速度下可以傳輸2km,多模光纖在1000M的速度下使用直徑為50um的光纖可以傳輸550m,多模光纖在1000M的速度下使用直徑為62.5um的光纖可以傳輸220m。
        單模光纖可以傳輸距離為10km。
        光纖的實(shí)際傳輸距離與光纖模塊、光纖的類(lèi)型和直徑以及光纖安裝時(shí)的彎曲半徑有關(guān)。
        下表是Stratix 系列光纖模塊的傳輸距離

 


3. 以太網(wǎng)雙絞線安裝時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?
        按照電磁兼容性(EMC)標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)絡(luò)通訊屬于EMC-2,而交流電源、大功率輸入輸出以及運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)之間的電源線等屬于EMC-1。安裝以太網(wǎng)雙絞線時(shí)應(yīng)注意以下基本原則。
        a. 如果必須與電源線交叉,它們之間應(yīng)該互相垂直;
        b.至少與高壓外殼、或RF/微波發(fā)射源相隔1.5米;
        c.如果導(dǎo)體安裝在一個(gè)金屬導(dǎo)線槽或?qū)Ч埽?)導(dǎo)線槽或?qū)Ч艿拿慷谓宇^處必須焊接以保證整個(gè)線路的導(dǎo)電連通性,2)入口點(diǎn)必須與外殼焊接在一起;
        d.適當(dāng)?shù)钠帘危ㄔ谛枰牡胤剑┎⑵浒卜旁谂渚€管道中,使之與EMC-1 導(dǎo)體隔開(kāi);
        e. 參考用戶當(dāng)?shù)?、?guó)家以及國(guó)際關(guān)于電纜分組的標(biāo)準(zhǔn)。不要將以太網(wǎng)電纜與下表所示的電纜離的太近。

 


        g. 在導(dǎo)管或金屬導(dǎo)向槽中安裝UTP電纜時(shí),請(qǐng)咨詢電纜供應(yīng)商確認(rèn)是否影響電氣性能;

4. HUB、交換機(jī)、管理型交換機(jī)、三層交換機(jī)、路由器和網(wǎng)關(guān)有何區(qū)別?
        HUB:HUB或稱(chēng)集線器屬于物理層的設(shè)備,HUB主要功能是對(duì)信號(hào)放大,HUB只識(shí)別數(shù)據(jù)包是0還是1,不識(shí)別其它內(nèi)容,所有HUB連接在一起的設(shè)備屬于一個(gè)沖突域,HUB連接的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)共享式網(wǎng)絡(luò)。
        交換機(jī):交換機(jī)屬于數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備,交換機(jī)可以識(shí)別數(shù)據(jù)包中的MAC地址,并建立MAC地址和端口號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即MAC地址表,交換機(jī)根據(jù)MAC地址將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口,交換機(jī)將沖突限制在端口上。所有與交換機(jī)相連的設(shè)備屬于一個(gè)廣播域。
        管理型交換機(jī):管理型交換機(jī)也是屬于數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備,相比于非管理型交換機(jī),管理型交換機(jī)增加了很多功能,比如:VLAN、QoS、IGMP Snooping、端口鏡像、ACL、DHCP 服務(wù)器、廣播/多播帶寬限制等功能,不同的管理型交換機(jī)的功能有所不一樣,通過(guò)使用相應(yīng)功能可更好的管理網(wǎng)絡(luò)。
        三層交換機(jī):三層交換機(jī)屬于網(wǎng)絡(luò)層(第三層)設(shè)備,可以識(shí)別數(shù)據(jù)包中的IP地址信息。通過(guò)三層交換機(jī)相連的設(shè)備,如果屬于同一子網(wǎng),則通過(guò)MAC地址來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)。如果屬于不同子網(wǎng)或不同VLAN則要通過(guò)路由協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
        路由器:路由器也屬于網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備,屬于不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備間進(jìn)行通訊的數(shù)據(jù)包才通過(guò)路由器。路由器一般用在WAN和LAN間的連接,而三層交換機(jī)一般用在多個(gè)LAN(子網(wǎng))間的連接。
        網(wǎng)關(guān):網(wǎng)關(guān)屬于4-7層的設(shè)備,現(xiàn)在大多數(shù)網(wǎng)關(guān)屬于第7層設(shè)備,即不同應(yīng)用層協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

 

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5. Stratix 系列產(chǎn)品屬于什么樣的交換機(jī)產(chǎn)品?
        非管理型交換機(jī):Sratix 2000
        管理型交換機(jī):Stratix 4000、Stratix 6000和Stratix 8000
        三層交換機(jī):Stratix 8300

6. 在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可以有多少個(gè)節(jié)點(diǎn)?為什么要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分段?在自動(dòng)化系統(tǒng)中如何劃分網(wǎng)絡(luò)分段?
        理論上一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可以有很多節(jié)點(diǎn)(如A類(lèi)地址的網(wǎng)絡(luò)可以擁有256*256*256-2= 16777214個(gè)節(jié)點(diǎn)),但是在實(shí)際使用過(guò)程中,建議一個(gè)網(wǎng)絡(luò)不要超過(guò)250個(gè)節(jié)點(diǎn),推薦使用節(jié)點(diǎn)數(shù)更少的網(wǎng)絡(luò),這是因?yàn)椋?BR>        a. 網(wǎng)絡(luò)越大,廣播風(fēng)暴越嚴(yán)重,性能越差
        b. 可以防止由于一個(gè)節(jié)點(diǎn)的損壞影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)
        c. 大型網(wǎng)絡(luò)使用生成樹(shù)協(xié)議重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要更大的開(kāi)銷(xiāo)
        進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分段的主要原因是提高網(wǎng)絡(luò)性能、提高網(wǎng)絡(luò)安全性。
        可以通過(guò)以下方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分段:VLAN、劃分子網(wǎng)、物理隔離以及通過(guò)ENBT網(wǎng)卡隔離。

7. 為什么百兆全雙工端口的交換機(jī)有時(shí)候只能進(jìn)行10M半雙工或10M全雙工通訊?直接連接在同一交換機(jī)上的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)ping都有數(shù)據(jù)包丟失?
        出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象的很大部分原因是RJ45電纜沒(méi)做好,在下圖中,右邊為正確的RJ45接法,左邊為錯(cuò)誤的接法。4對(duì)雙絞線中的一對(duì)接1,2,一對(duì)接3,6,一對(duì)接4,5,一對(duì)接7,8。如果是PC接交換機(jī)的網(wǎng)線,則網(wǎng)線兩頭都按照右圖T568A所示的接法。如果是兩個(gè)交換機(jī)之間相連的網(wǎng)線,則一端按照T568A接法,另一端按照下圖T568B的接法。

 

 


8. Stratix 產(chǎn)品支持光纖連接嗎?
        是的,Stratix 2000、4000、6000和8000都支持光纖連接。
        Stratix 2000交換機(jī)上已經(jīng)有光纖接口,現(xiàn)在有兩種型號(hào):1783-US03T01F和1783-US06T01F,為100M 多模。
        Stratix 4000上有1783-ETAP1F和1783-ETAP2F(兩光口),為100M 多模。
        Stratix 6000的1783-EMS08T具有一個(gè)光纖插槽,要另外購(gòu)買(mǎi)SFP模塊才能實(shí)現(xiàn)一路光纖連接,可選擇1783-SFP1GSX(千兆多模)和1783-SFP1GLX(千兆單模)。
        Stratix 8000基本模塊上有兩個(gè)光纖插槽,可靈活選擇各種光纖類(lèi)型的SFP模塊,Stratix 8000交換機(jī)的擴(kuò)展模塊1783-MX08F具有8個(gè)百兆多模接口,此擴(kuò)展模塊無(wú)需另外使用SFP模塊。

9. 光纖接頭類(lèi)型有哪些?Stratix 交換機(jī)使用哪種光纖接頭?交換機(jī)如何與配線架進(jìn)行光纖連接?
        光纖接頭類(lèi)型有ST、SC、FC、LC和MT-RJ,各種接頭類(lèi)型如下圖所示:

 


        FC 圓型帶螺紋(配線架上用的最多)
        ST 卡接式圓型
        SC 卡接式方型(光纖收發(fā)器用的較多)
        LC 卡接式方形,比SC略小(光纖交換機(jī)用的較多)
        MT-RJ 方型,一頭光纖收發(fā)一體

        Stratix 交換機(jī)都使用LC接頭。
        Stratix交換機(jī)與配線架連接要使用光纖跳線,光纖跳線有多模光纖跳線和單模光纖跳線。
        單模光纖:一般光纖跳線用黃色表示,接頭和保護(hù)套為藍(lán)色;
        多模光纖:一般光纖跳線用橙色表示,也有的用灰色表示,接頭和保護(hù)套用米色或者黑色;
        由于Stratix交換機(jī)的光纖接頭為L(zhǎng)C,光纖跳線的另一端連接配線架上的光纖,因此配線架上的光纖接頭類(lèi)型就決定了光纖跳線的接頭類(lèi)型,如果配線架為FC接頭,則Stratix交換機(jī)需要使用FC-LC的光纖跳線,如下圖所示。

 


 

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10. 如果忘記Stratix 8000和Stratix 8300的密碼,如何對(duì)Stratix 8000和Sratix 8300進(jìn)行配置?
        忘記Stratix 8000和Stratix 8300密碼,只有將交換機(jī)恢復(fù)工廠默認(rèn)設(shè)置,完成如下步驟可對(duì)交換機(jī)進(jìn)行工廠默認(rèn)配置:
        a. 關(guān)掉交換機(jī)的電源。
        b. 用回形針按住交換機(jī)上的 “Express setup”按鈕(位于電源B接線的下方)。
        c. 當(dāng) “EIP Mod”、“EIP Net”和 “Setup”三個(gè)指示燈變紅時(shí),釋放“Express setup”按鈕,此時(shí)交換機(jī)將以工廠默認(rèn)設(shè)置啟動(dòng)。

11. 將以太網(wǎng)電纜連接到Stratix 8000交換機(jī)為什么要經(jīng)過(guò)30秒鐘交換機(jī)端口才會(huì)變成綠色,通訊才可以進(jìn)行。
        出現(xiàn)這種情況是因?yàn)闆](méi)有進(jìn)行端口設(shè)置,Stratix 8000提供了一些宏,使得配置端口變得很容易,通過(guò)使用Smartport便可設(shè)置端口,Smartport設(shè)置好后,設(shè)備就會(huì)很快與交換機(jī)的通訊。如下圖就是Smartport對(duì)端口的配置,交換機(jī)端口連接不同的設(shè)備應(yīng)選用不同的設(shè)置:
        Automation Device:現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化設(shè)備,如Logix控制器的ENBT模塊、變頻器以太網(wǎng)模塊(22-comm-e和20-comm-e)、以太網(wǎng)I/O適配器等。
        Automation Device with QoS:指通過(guò)以太網(wǎng)連接的運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)器以及時(shí)間同步(CIP Sync)的設(shè)備。
        Desktop for Automation:PC機(jī)、HMI Server、HMI
        Switch for Automation:端口連接的是另一交換機(jī)
        Router for Automation:端口連接的是路由器
        Phone for Automation:端口連接的是IP電話
        Wireless for Automation:端口連接一個(gè)無(wú)線AP
        Port Mirroring:端口鏡像
        None:不確定端口連接的設(shè)備
        如果端口進(jìn)行了除None以外的配置,并且正確連接設(shè)備,則端口指示燈會(huì)很快(約2秒)變綠,且很快與設(shè)備進(jìn)行通訊。

        

 

12.新的交換機(jī)和恢復(fù)工廠默認(rèn)設(shè)置的交換機(jī)如何設(shè)置其IP地址以對(duì)其進(jìn)行配置?
        a. 將PC的網(wǎng)卡的IP地址設(shè)置成自動(dòng)獲取,交換機(jī)啟動(dòng)完成后(EIP Mod閃爍,電源指示燈常亮,其余指示燈不亮),
        b. 保留至少一個(gè)端口沒(méi)連接設(shè)備,用一回形針按住交換機(jī)的“Express Setup”按鈕。
        c. 直到有一個(gè)端口的指示燈閃爍時(shí),放開(kāi)回形針,并將網(wǎng)線插入指示燈閃爍的端口,交換機(jī)將對(duì)PC機(jī)分配IP地址。
        d. 打開(kāi)IE瀏覽器,在地址欄輸入,出現(xiàn)要求輸入用戶名和密碼時(shí),用戶名為空,交換機(jī)默認(rèn)密碼為 switch,進(jìn)入Express Setup設(shè)置畫(huà)面后,在Network Settings欄即可設(shè)置交換機(jī)的IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)和密碼等。
        e. 點(diǎn)擊submit完成設(shè)置,斷開(kāi)原來(lái)配置的那根網(wǎng)線將使使新的IP地址。(如果只是更改交換機(jī)的IP地址,不必重啟交換機(jī),新的IP地址即可生效)。

13. 為何可以ping通交換機(jī),也可以在IE瀏覽器里對(duì)交換機(jī)進(jìn)行設(shè)置,但是無(wú)法在RSLinx里無(wú)法看到交換機(jī)?
        出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是沒(méi)有對(duì)交換機(jī)的CIP VLAN的IP地址進(jìn)行設(shè)置。
        在IE瀏覽器的交換機(jī)配置出口,點(diǎn)擊Configure->Express Setup,在CIP VLAN Settings欄中設(shè)置CIP VLAN、IP Adddress和子網(wǎng)掩碼,如下圖所示。

 


        設(shè)置好后,點(diǎn)擊Submit。

14. Stratix 8000交換機(jī)的IP地址忘記了,如何對(duì)其進(jìn)行設(shè)置
        如果忘記交換機(jī)的IP地址,可以將交換機(jī)恢復(fù)工廠默認(rèn)設(shè)置,但是恢復(fù)工廠默認(rèn)設(shè)置將使得交換機(jī)的配置丟失,可以通過(guò)如下方法進(jìn)行設(shè)置:
        a. 準(zhǔn)備一個(gè)RS232串口電纜(隨交換機(jī)配有),此電纜的一端為類(lèi)似RJ45口,將此端插入交換機(jī)的“Console”口,另一端為9針 D型連接,插入PC機(jī)的串口。
        b. 打開(kāi)Windows的超級(jí)終端,出現(xiàn)連接描述對(duì)話框,在名稱(chēng)框中輸入任意字符,點(diǎn)擊OK按鈕。
        c. 在隨后出現(xiàn)的connect to對(duì)話框中選擇你剛才連接的串口。如左下圖所示 。

 


        d. 在隨后的COM1屬性對(duì)話框中,選擇速率9600(這是交換機(jī)的串口默認(rèn)速率),如右上圖所示。
        e. 接著光標(biāo)停在一編輯框中,按回車(chē),如果出現(xiàn)“Switch>”類(lèi)似的信息表明已經(jīng)跟交換機(jī)進(jìn)行連接,否則檢測(cè)電纜、端口和端口速率的設(shè)置。
        f. 在 “Switch>”收入“en”后回車(chē),接著輸入密碼,此密碼即為之前用IE登錄時(shí)的密碼,如果密碼正確會(huì)出現(xiàn)“Switch#”,輸入“show int vlan 1”回車(chē),顯示的信息中包含了交換機(jī)的IP地址,如下圖所示。

 


15. 什么是交換機(jī)的多播泛洪?如何發(fā)現(xiàn)多播泛洪?如何防止多播泛洪?
        數(shù)據(jù)包類(lèi)型分為單播、多播和廣播,單播是指數(shù)據(jù)包只給一個(gè)節(jié)點(diǎn),多播是指數(shù)據(jù)包給一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn),多播是指數(shù)據(jù)包發(fā)給多個(gè)節(jié)點(diǎn)。交換機(jī)或路由器如果支持IGMP Snooping功能,多播數(shù)據(jù)包可以通過(guò)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)給需要此多播數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn),不需要此多播數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)不會(huì)收到這個(gè)數(shù)據(jù)包,如果交換機(jī)不支持IGMP Snooping,多播數(shù)據(jù)包就發(fā)會(huì)象廣播包一個(gè)發(fā)給所有的節(jié)點(diǎn),這就是多播泛洪。
        EtherNet/IP的I/O數(shù)據(jù)和生產(chǎn)者/消費(fèi)者這兩類(lèi)數(shù)據(jù)使用多播傳輸(RSLogix5000 V16.0允許使用單播傳輸生產(chǎn)者/消費(fèi)者通訊,V18.0 允許使用單播傳輸I/O數(shù)據(jù))。
多播泛洪會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的性能,應(yīng)限制多播泛洪,通過(guò)如下方法可以查找一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中是否有多播泛洪:
        a. 安裝Wireshark軟件(免費(fèi)軟件,可以從
網(wǎng)站上下載)
        b. 無(wú)需在交換機(jī)上開(kāi)啟端口鏡像
        c. 用網(wǎng)線連接PC和交換機(jī)
        d. 運(yùn)行Wireshark,并抓包2分鐘
        e. 分析所抓到的數(shù)據(jù)包的目的地址,如果有類(lèi)似239.192.x.x的IP地址,則說(shuō)明存在多播泛洪。
        如果應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)多播泛洪,應(yīng)選擇使用支持IGMP Snooping的管理型交換機(jī),并在交換機(jī)上啟用IGMP Snooping,Stratix 6000和Stratix 8000工廠設(shè)置已啟用了IGMP Snooping。

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