西门子交换机6GK5202-2BH00-2BA3

工业以太网交换机SCALANCE X 是 SIMATIC NET 中的工业以太网交换机产品系列。交换机是专门用于将数据分配给有关被寻址设备的有源网络部件。SCALANCE X 产品组包括各种互补的产品系列，它们根据相应自动任务而量身定制。

SCALANCE X005 非网管型；带有 5 个 RJ45 端口并具有设备诊断功能的非网管型交换机，可在机器与过程单元岛中使用。

SCALANCE XB-000 非网管型；带有电气和/或光纤端口的非网管型交换机，能够以紧凑方式安装在标准 DIN 导轨上的机柜或箱中。

SCALANCE X-100 非管理型；带有电气和/或光纤端口、冗余电源和信号触点的交换机可在机器级应用中使用。

SCALANCE X-200 网管型；适合从机器级到联网子系统的通用应用。组态和远程诊断功能均集成在 STEP 7 组态工具中。这样就提高了工厂可用性。防护等级较高的设备可不安装在机柜中。

• 多达四个 10 Gbit/s 电气和/或光纤接口；多达 48 个 10/100/1000 Mbit/s 电气和/或光纤接口，其中，12 个属于 PoE 电气接口

• 得益于集成式冗余管理器，实现了快速介质冗余：
  使用 SCALANCE XR-500，还可通过高速介质冗余功能实现环网冗余连接。

• 由于支持大量 IT 标准功能（VLAN、IGMP-Snooping/Query、STP/RSTP/MSTP、链路聚集、服务质量、802.1X 和可选静态路由、RIP、OSPF、VRRP），因此，可以将自动化网络无缝隙地集成至已有公司网络中。

• PROFINET 诊断、Web 浏览器、CLI 和 SNMP

• KEY-PLUG 作为交换介质，可以启动第三层路由功能。

• 用于自动备份组态数据。出现故障时，无需现场编程器，就可以快速、方便地代换 SCALANCE XR-500 组件（包含 C-PLUG 的功能）

• 可以在 SCALANCE XR-500 的所有第二层产品中使用。

• 关于更加详细的说明，请参见“SCALANCE 第三层交换机/路由器的附件”

产品型号

SCALANCE XR552-12M

• LED 和端口位于前面

• 可选：LED 位于前面，端口位于后面

• 在交换机的后面或上面/下面连接电源装置

• 4 个 SFP+ 插槽，用于配备 10 千兆以太网 SFP+ 插入式收发器、IE 连接电缆 SFP+/SFP+、或千兆 SFP 插入式收发器

• 12x 4 端口介质模块插槽

• 具有集成 IP 路由功能，或者可通过 KEY-PLUG 对 IP 路由功能进行扩展

SCALANCE XR528-6M

• LED 和端口位于前面

• 可选：LED 位于前面，端口位于后面

• 在交换机的后面或上面/下面连接电源装置

• 4 个 SFP+ 插槽，用于配备 10 千兆以太网 SFP+ 插入式收发器、IE 连接电缆 SFP+/SFP+、或千兆 SFP 插入式收发器

• 6x 4 端口介质模块插槽

• 具有集成 IP 路由功能，或者可通过 KEY-PLUG 对 IP 路由功能进行扩展

SCALANCE XR526-8C

• 两 个 SFP+ 插槽，用于配备 10 千兆以太网 SFP+ 插入式收发器、IE 连接电缆 SFP+/SFP+、或千兆 SFP 插入式收发器

• 8 个 Combo 端口，可以使用 10/100/1000 Mbit/s 光纤或电气接口（通过 SFP 插入式收发器）

• 16 个电气端口，传输速率 10/100/1000 Mbit/s

• 总共可以使用 26 个端口

• 电源类型 24 V 和 230 V（集成式）

• 具有集成 IP 路由功能，还可以通过 KEY-PLUG 对 IP 路由功能进行扩展

SCALANCE XR524-8C

• 8 个 Combo 端口，可以使用 10/100/1000 Mbit/s 光纤或电气接口（通过 SFP 插入式收发器）

• 16 个电气端口，传输速率 10/100/1000 Mbit/s

• 总共可以使用 24 个端口

• 电源类型 24 V 和 230 V（集成式）

• 具有集成 IP 路由功能，还可以通过 KEY-PLUG 对 IP 路由功能进行扩展

Benefits

• 由于全模块化结构采用 SFPplus/SFP 和多种介质模块，因此可以在网络扩展和转换（例如，从铜缆转换为光缆）中取得无限的灵活性（例如，采用更多的终端、更高的数据传输速率以及 PoE 端口），并可降低贮存成本

• 通过在 KEY-PLUG 上提供的*，无需更换现有硬件，即可改装第 3 层交换功能（IP 路由）

• 可在运行期间更换介质模块

• 网络具有可用性：

• 冗余电源

• 基于光纤或双绞线的冗余网络结构（冗余管理器、热备功能和集成 STP/RSTP/MSTP）

• 通过插入式 C-PLUG/KEY-PLUG 交换介质方便地进行设备更换

• 发生故障时，可非常快速地重新组态网络

• 电源单元具有丰富的安装选件，可以提供具有前置和后置端口的各种型号的设备，因此，使用非常灵活。

Area of application

SCALANCE XR-500 交换机理想适用于各种工业网络，以及，工业网络与现有公司网络之间的集成。该交换机具备丰富的诊断功能和高传输速率，可以用来实现自控制级直至管理级的不同工厂区域和分布式设备之间的连网，是高工厂可用性的保证。由于基本设备具有可扩展性并且有第 3 层交换功能，可面向相关应用建立网络并随时进行调整和扩展。

SCALANCEXR-500 交换机适用于电气和光纤型工业以太网的总线形、星形或环形拓扑的建立。某些型号产品还设计有内置式 SFP+ 插槽，可以配装 SFP+ 插入式收发器（10 Gbit/s）或 SFP 插入式收发器（1000 Mbit/s）；zui多 12 个介质模块插槽，可以配装 4 端口电气型和/或光纤型介质模块。该系列交换机的传输速率高达 10 Gbit/s，可以用作工业工业以太网的骨干交换机，也可作为工厂总线中的集线器（支持冗余连接）。

采用介质模块或 SFP+/SFP，可以：

• 通过以后在空闲介质模块插槽中插入额外的介质模块扩展网络

• 改变电缆连接技术，例如，从铜缆改成光纤电缆，或从多模改成单模 FOC

• 改变数据传输率，例如，从 1000 Mbit/s 改成 10 Gbit/s

Design

SCALANCE XR-500 工业以太网交换机带有坚固耐用的金属外壳（防护等级为 IP20），针对在 19 英寸控制柜中安装进行了优化。用于为 SCALANCE XR-500 供电的电源装置 (85 - 264 VAC) 还针对 19 英寸机柜进行了优化，可直接安装在 SCALANCE XR522/XR528 的后面，或使用连接电缆进行连接（将电源装置安装在 19 英寸机架中）。SCALANCE XR-500 的数据端口可位于设备的前面或后面（具体取决于设备型号）。

交换机具有：

• 前面的 4 针端子排，用于连接可选用的电源装置 (85-264 VAC)

• 6 针连接器，用于在后面组装可选用的电源装置 (85-264 VAC)

• 2 针端子排，用于连接隔离信号触点，以便简单地显示故障

• 一排 LED，用于显示状态信息（电源、链路状态、数据传输、电源、信号触点）

• SELECT/SET 按钮，用于方便地设定设备上的故障信号触点

• 设备侧面用于 C-PLUG 交换介质的插槽用于在发生故障时方便地进行设备更换，KEY-PLUG 可用在设备功能中添加 IP 路由功能

• 控制台端口（RS 232 串口，供货范围内包含 RJ11 至 Sub-D（9 针）电缆）和管理端口（以太网接口）可用于现场参数分配/诊断

SCALANCE XR-500 交换机具有以下类型的端口（具体视设备型号而定）：

• 4 个 SFP+ 插槽，用于光学 SFP+ 或 SFP 插入式收发器（多模和单模连接）

• SFP+ 插入式收发器支持 10 Gbit/s 传输速度

• SFP 插入式收发器支持 1000 Gbit/s 传输速度

• 具有用于电气 4 端口介质模块和电气 PoE 4 端口介质模块或光学 4 端口介质模块（单模或多模连接）的zui多 12 个插槽；光学介质模块采用各种连接技术

• RJ45 接口也采用工业标准设计，带附加固定套环，用于连接工业以太网 FC RJ45 Plug 180

• 所有电气以太网接口均支持 10/100/1000 Mbps 传输速度,
  所有光学以太网接口均支持 100 或 1000 Mbps 传输速度

用于将单一/冗余电源装置安装到 SCALANCE XR552-12M 的选件

Functions

• 集成式冗余管理器，用于构建zui高 10 Gbps 且具备高速介质冗余性能的环形拓扑。通过共同连接光纤电缆和电气电缆的端头构成一个环，从而实现可靠的通信。集成在 SCALANCE XR-500 交换机中的冗余管理器 (RM) 监视网络功能。它识别环形拓扑结构中的传输链路故障或 SCALANCE X 交换机故障，并在zui长 0.2 秒内激活替代路径。

• 与公司网络之间的冗余第 2 层接口；
  SCALANCE XR-500 交换机支持以下标准化冗余协议：多生成树协议 (MSTP)、快速生成树协议 (RSTP) 和生成树协议 (STP)。由此一个子网络可以冗余连接到上位公司网络，降低重新组态时间（秒数量级）。

• 采用第三层交换功能（可选），可以将大型网络简单、方便地分成拥有各自地址空间的小型子网。将网络细分成多个子网的原因有：分隔以太网络以减小广播负载、实现敏感区域与主网络的隔离、将网络细分成逻辑工作组。

• 至公司网络的冗余第三层连接；
  SCALANCE XR-500 交换机支持标准路由协议、开放zui短路径优先 (OSPF) 协议和路由信息协议 (RIP)，以及，标准的路由过程、虚拟路由冗余协议 (VRRP)。这意味阒，工业路由型子网也可以冗余地连接*层公司网络。

• 支持虚拟网络（VLAN）；
  如果构建的工业以太网的用户数量快速增长，则现有网络可在物理上分为几个虚拟子网。可供选择的 VLAN 有基于端口、基于协议和基于 IP 的 VLAN。

• 使用多点传送协议（如视频传输）可限制负荷；
  通过记录多点传送接收机和目标（IGMP Snooping，IGMP Querier），SCALANCE X-500 交换机还可过滤多点传送数据通信，因此可限制网络负荷。可以限制多播和广播流量。

• 时钟同步；
  诊断报文（记录表输入，电子邮件）带有时间标志。通过使用 SICLOCK 时间发射器或 SNTP/NTP 服务器进行同步，可在整个网络内实现标准化的本地时间，因此可简化诊断报文对几个设备的分配。

• 捆绑数据流的链路聚合 (IEEE 802.3ad)

• 服务质量 (IEEE 802.1Q)，用于网络流量优先级划分通过链路聚集提高传输带宽

网络拓扑结构和网络组态

网络拓扑结构可轻松地转换成采用 SCALANCE XR-500 工业以太网交换机的工厂结构。

可实现下面的网络结构及组合：

• 带有快速介质冗余的快速以太网；
  为提高网络的可用性，可以在线性网络中zui多级联 50 个 X-200、X-300、X-400 或 X-500 交换机也可能连接到环网中。

• 可以通过后备功能将几个环网冗余连接在一起

• 采用 SCALANCE XR-500 交换机的星形拓扑结构：
  每个 SCALANCE XR-500 交换机代表一个zui多可以将 52 个节点或子网相互电气连接的星形中性点。

在冗余网络拓扑（例如，快速生成树协议（RSTP）环冗余）中使用 SCALANCE XR-500

组态网络时，需要遵循下列限制条件：

• 用于多模光纤导体的两个模板之间的zui大线路长度：

• 5 km，速度为 100 Mbit/s

• 750 m，速度为 1,000 Mbit/s

• 300 m，速度为 10 Gbit/s

• 用于单模光纤导体的两个模板之间的zui大线路长度：

• 26 - 200 km，传输速度 100 Mbps

• 10 - 120 km，传输速度 1000 Mbps

• 10 - 40 km，速度为 10 Gbit/s

• 两个 SCALANCEX 交换机之间的 TP 软线的zui大长度：

• zui长 100 m，采用 IE FC 2 x 2 电缆和 IE FC RJ45 Plug 180 插头

• zui大 100 米，1 Gbps 时，带有 IE FC 标准电缆 4 x 2 （90 米）、IE FC RJ45 模块化引出插座以及插接电缆（10 米）

• zui长 10 m，对于 TP 软线插接线

调试与诊断

设备本身的设置选项：

• 冗余管理器（RM） 
  在建立环网时，环网中的 SCALANCE XR-500 交换机可切换为 RM 模式。RM 的非环网端口可以用于连接数据终端和网络。如果使用通过 PROFINET 标准化的 MRP 冗余程序，则自动调节 RM。

• 信号掩码；
  信号掩码可通过按钮设置为 SCALANCE XR-500 交换机的当前状态（设定状态）。信号掩码定义监控哪一个端口以及哪一个电源。从而，当被监视的端口或被监视的馈电器故障（设定点偏差/实际状态）时，信号触点才发出出错信号。

• IP 地址；
  IP 地址采用动态主机配置协议 (DHCP) 分配。如果网络中没有合适的服务器，IP 地址可通过相应的软件工具分配。

现场诊断选件：

• 下列状态信息通过现场 LED 显示：

• 端口状态

• 端口模式 (Mbps、全/半又工)

• 两个电源的状态

• 信号触点状态

• 信号掩码（设定值状态）

• RM 模式

• 备用模式

• 通过移动设备（智能、平板）的浏览器

• 信号触点的状态通过浮置继电器触点外部输出。例如，在此方式下控制器可以通过输入模板来监控此模板。

• 经由工业以太网监控； 
  可提供下列选件：

• 通过标准浏览器实现诊断（基于 Web 的管理）：
  应用带有浏览器的 PC，经过网络选择 SCALANCE XR-500 交换机

• 通过 SNMP V1, V2c, V3 实现诊断：
  在网络管理系统中，经过网络安全集成 SCALANCE XR-500， 如 SINEMA Server

• 通过 PROFINET IO 诊断设备进行调节
  使用相关的 SIMATIC 工程工具可以显示来自 SCALANCE XR-500 交换机的 PROFINET 诊断报警，并且还可以在控制器中对它们进行处理。由于在 SIMATIC 解决方案中*集成了系统故障信息，PLC 和 HMI 的工程与组态成本显著降低。

• 通过移动设备（智能、平板）的浏览器

网络管理

网络管理具有如下功能：

• 密码保护的登录：“管理者”（写入和读取*）和“用户”（只读）

• 读取版本和状态信息

• 信号和备用屏蔽以及地址信息的设置

• 端口的固定设置（数据传输速率，半/全双工）和滤波器表

• 设置生成树/快速生成树/多生成树参数

• 对网络管理服务进行参数设置

• 安全性

• 端口可连接和断开

• 基于端口的网络访问控制，符合 IEEE 802.1x 标准

• 根据标准 IEEE 802.1x 进行鉴别

• 支持访问控制表 (ACL)

• 统计信息输出

• 通过可编程的镜像端口，使用标准商业网络分析仪来诊断数据流量

• 通过网络从 TFTP 服务器上或直接用 Web 浏览器通过 HTTP/HTTPS 加载新的固件型号或组态数据。

• 通过 TFTP 服务器网络，可以节约组态数据或日志报表工作量

如果网络中发生故障，则 SCALANCE XR-500 交换机可独立地将错误消息（陷阱）发送到网络管理系统（如 SINEMA Server），或通过电子邮件发送到预定义的网络管理员。

远程监控 (RMON) 提供如下功能：
SCALANCE XR-500 交换机可以根据 RMON 组 1 至 4 汇总统计信息。这些信息包括（例如）每个端口所保持的错误统计信息。这些信息可以在统计子站点的网络管理器中读出

西门子交换机6GK5202-2BH00-2BA3

通过 AMT进行远程访问
可选的PROFIBUS或PROFINET接口，三端口低成本连接分布式现场设备或连接SIMATIC S7接口
通过两个可封装的千兆以太网连接USB 2.0端口
节能型工业PC:
*的移动技术实现高数据传输速率和冗余带来低能耗
唤醒功能，用于通过网络位置定向启动IPC，例如，在非生产周末之后。
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设计和功能
强大的长期可用性，与SIMATIC IPC 627c相同的空间占用区域。
带有可自由编程的7段显示器和其他两个状态指示器，可快速诊断操作状态并显示BIOS引导程序，例如，用于数据传输期间的确认。
因为电池盒可以从外部装载和卸载，所以CMOS电池可以在安装过程中快速更换           由于前内装配套件和安装支架，用户可以在很大程度上灵活地安装在控制柜中。因此，所有功能组件和接口都可以从前面操作。

定位模块

EM 253是一个用于简单定位任务的功能模块（1轴）。可以将它连接到步进电机和伺服电机，通过高频脉冲输入从Micro Stepper连接到高性能伺服驱动器。

EM 253定位模块以与扩展模块相同的进行安装，通过一体化连接电缆连接到S7 - 200扩展总线。

连接之后，从CPU自动读出配置数据

该模块具有以下特点：

-用于来自的5位输入

-驱动器直接用24脉冲输出（向前/向后或者速度/方向）

-2控制输出（DIS；CLR）。

-12个状态LED

称重模块

SIWAREX MS是一种多用途称重模块，用于各种简单称重和力测量任务。在SIMATIC S7-200自动化中可以很容易安装地紧凑型模块。可以在SIMATIC CPU中直接访问实际重量的数据，无需任何额外接口。

1、使用65000件高分辨率和0.05％的准确度测量重量或者力

2、通过RS232接口，使用SIWATOOL MS PC程序简便地规模支持更换模块，无需更新规模

3、针对在Ex 2区使用，通过Ex接口为1区供电的本质测压元件

热电偶模块EM231（模拟模块）

热电偶模块EM231是一个采用热电偶和高精度温度传感器。在±80 mV范围内也可能检测到低电平模拟。热电偶模块EM231可以与CPU 222，224和226配套使用。

4个或者8个模拟输入

不同的测量范围：J，K，T，E，R，S和N型热电偶；±80 mV的模拟采集检查开放线路

冷连接点的补偿

温度刻度：可以将测得的温度规定为°C或者°F。

热电阻模块EM231 RTD（模拟模块）

热电阻模块EM231是一个采用电阻温度检测器的高精度温度传感器。它们可以与CPU222，224和226配套使用。热电阻模块应安装在低温度波动的位置处，从而确保高的准确度和可重复性。

两个或四个温度检测器用模拟输入

全部电阻温度检测器必须为相同类型

在墙或者DIN导轨上直接安装

配置数字量输出通道

①“对CPU STOP 模式的响应”：设置数字量输出对CPU 从运行状态切换到 STOP 状态的响应，可以设置为保留zui后的有效值或者使用替代值；
②“通道地址”：输出通道的地址，首地址在“I/O地址”项中设置；
③“从RUN 模式切换到 STOP 模式时，替代值1”：如果在数字量输出设置中，选择“使用替代值”，则此处可以勾选，表示从运行切换到停止状态后，输出使用“替代值1”，如果不勾选表示输出使用“替代值0”。如果选择了“保持上一个值”则此处为灰色不能勾选。

“I/O 地址”：数字量地址设置如图 5 所示。

图5 数字量输入输出地址设置

• “输入地址”：

①“起始地址”：模块输入的起始地址；
②“结束地址”：系统根据起始地址和模块的IO数量自动计算并生成结束地址；
③“组织块”：可将过程映像区关联到一个组织块，当启用该组织块时，系统将自动更新所分配的过程映像分区；
④“过程映像”：选择过程映像分区。

• “自动更新”：在每个程序循环内自动更新I/O过程映像（默认）。

• “无”：无过程映像，只能通过立即指令对此I/O进行读写。

• “PIP x”：可以关联到③中所选的组织块。同一个映像分区只能关联一个组织块，一个组织块只能更新一个映像分区。系统在执行分配的OB时更新此PIP。如果未分配OB，则不更新PIP。

• “PIP OB伺服”：为了对控制进行优化，将运动控制使用的所有I/O模块（如，工艺模块，硬限位开关）均给过程映像分区“OB 伺服 PIP”。这样I/O模块即可与工艺对象同时处理。

• "输出地址"：设置与输入类似。

注意： 所有输入输出的地址都在过程映像区之内，如果没有选择组织块和分区，默认情况下过程映像区是自动更新。

"硬件标识符"：用于寻址硬件对象，常用于诊断，也可以在系统常量中查询。

模拟量

 “常规”：单击模拟量输入/输出的“常规”选项可以输入项目信息：

• 
  

• “名称”：定义更改组件的名称

• “注释”：说明模块或设备的用途

“模拟量输入”:组态如图 6 所示。

图6 模拟量输入组态

①“积分时间”：通过设置积分时间可以抑制频率的干扰；
②“通道地址”：首地址在模拟量的“I/O地址”中设置；
③“测量类型”：本体上的模拟量输入只能测量电压信号，所以选项为灰，不可设置；
④“电压范围”：测量的电压信号范围为固定的0～10V；
⑤“滤波”：模拟值滤波可用于减缓测量值变化，提供稳定的模拟信号。模块通过设置滤波等级（无、弱、中、强）计算模拟量平均值来实现平滑化。
⑥“启用溢出诊断”：如果激活“启用溢出诊断”，则发生溢出时会生成诊断事件。

"模拟量输出":组态如图 7 所示。

 西门子模块6ES7511-1AK01-0AB0

常用附件订货号

图1 PROFIBUS插头的使用

在PROFIBUS插头上，有一个进线孔（In）和一个出线孔（Out），分别连接至前一个站和后一个站。

1.每个物理网段两个终端站点上的插头，需要将网线连接在进线口“In”，同时将终端电阻设置为“On”（如图2）

2.位于网段中间的站点，需要依次将网线连接在进线口“In”和出线口“Out”，同时将终端电阻设置为（如图2）

3.为了便于系统诊断和维护，建议至少每个网段的两个终端站点处的插头尽量使用带编程口的（如图1中左侧接头）

图2 PROFIBUS插头的连接和设置

4. 对于总线中终端设备采用接线方式连接（非profibus接头）,采用如图6所示自行连接终端电阻，或采用条目6中的有源终端电阻。

图3 终端电阻的组成

5.当处于终端位置的设备掉站或人为关闭时，标准接头上的电阻也随之失效。因此整体网络在此终端将缺失终端电阻，并可能导致整体网络的故障。

西门子提供有源终端电阻（6ES7 972-0DA00-0AA0）确保此终端位置的电阻一直有效