FLEXtra® Ethernet Switches
Managed und Unmanaged Switches für Hutschienen
Entdecken Sie unsere durchdachten Bauformen der FLEXtra Familie mit unterschiedlichen Kabelabgängen - geeignet selbst für die kleinsten Schaltschränke. Die Industrial Ethernet Switches der FLEXtra® Familie passen zu jeder Maschine und Anlage.
FLEXtra Switches - Bauformen
SLIM
Schmale Bauform um Platz auf der Hutschiene einzusparen.
FLAT
Besonders flache Bauform für Schaltschränke mit geringer Bautiefe.
STAGE
Stufenweiser Kabelabgang nach unten für hohe Portdichte.
IP67
Hohe Schutzklasse für raue Umgebungsbediengnung.
Welcher Switch ist für meine Maschine oder Anlage am besten geeignet?
Wie Sie den richtigen industriellen Switch auswählen: Wichtige Features und Anforderungen erklärt
In der Welt der Industrieautomation sind zuverlässige Switche das unsichtbare Nervensystem, dass die reibungslose Kommunikation und Datenübertragung zwischen der SPS und anderen Netzwerkteilnehmern gewährleistet. Moderne Produktionsmaschinen werden zunehmen komplexer und mit einer tendenziell steigenden Anzahl an Netzwerkteilnehmern.
Muss der Switch managed, unmanaged oder mit speziellen Protokollen bestückt sein? Wie wählt man die passende Bauform aus einem breiten Spektrum aus? Wir begleiten Sie gerne Schritt für Schritt bei der Auswahl!
Zuerst geht es um die genaue Betrachtung des Anwendungsbereichs.
Je nachdem, ob die Switche im rauen "Feld" oder in einem Schaltschrank einsetzen, müssen unterschiedliche Anforderungen erfüllt werden. Dabei spielt neben der IP Schutzklasse und der verwendeten Feldbustechnik, auch der vorhandene Platz auf der Hutschiene eine bedeutende Rolle. Zu Berücksichtigen sind auch notwendige Netzwerkprotokolle und Managementfunktionen wie VLAN, QoS oder SNMP.
Soll eine Anlage mit unmanaged Switches innerhalb eines PROFINET-Netzwerks betrieben werden, so achten Sie darauf, dass die Switche mindestens die PROFINET Conformance Class A erfüllen. Dadurch werden bestimmte Datenpakete geblockt um unnötigen Broadcast zu unterdrücken.
© Budé-Gruppe
FLEXtra® - Eine Marke für Industrielle Kommunikation mit Geschichte
Wie alles begann
Im Jahr 2009 verließ zum ersten Mal ein Produkt mit der Aufschrift FLEXtra die Fertigung von Helmholz. Damals - PROFIBUS war der vorherrschende Feldbus in Europa – war eine linienförmige Topologie für die Teilnehmer Standard. In manchen Szenarien wurde man dadurch eingeschränkt, man hatte längere Kabelstrecken zu legen und das teilweise mit herausfordernder Signalqualität. Meist ging dies zu Lasten der PROFIBUS-Geschwindigkeit und damit auch der Maschine oder Anlage. Die ersten PROFIBUS Repeater waren zwar bereits auf dem Markt, aber von diesen wichtigen Geräten, die den Mittelpunkt der Kommunikation bilden, wurde einfach mehr Funktionalität, Flexibilität und ein extra im Bedienkomfort abverlangt.
Gebraucht wurden Schnittstellen, die leichter zugänglich sind, PROFIBUS-Segmente mussten für Wartungszwecke abschaltbar sein und vieles mehr. Dieser Herausforderung hat man sich gestellt und die Idee der FLEXtra-Produkte war geboren. Der erste FLEXtra PROFIBUS Repeater verließ die Fertigung und erhielt seinen Platz als zentraler Verteiler der Maschinenkommunikation im Schaltschrank. Schon kurz darauf folgten weitere Varianten, die zusätzliche PROFIBUS-Segmente unterstützten.
Heute
Über 15 Jahre später – hat sich zwar die Technologie in Richtung SPS-Steuerungen mit Netzwerktechnik wie beispielsweise PROFINET, Ethernet/IP oder ModbusTCP verändert. Die Anforderung jedoch, Kommunikation zu verteilen, zu priorisieren, sie zu managen und das mit dem höchstmöglichen Bedienkomfort für ein umfangreiches Anwendungsgebiet ist und bleibt unverändert.
Industrial Switches der FLEXtra Familie folgen weiterhin dem Ziel, zuverlässige und flexible Kommunikation mit dem Extra an Bedienkomfort und Funktionalität für Ihre Maschinen und Anlagen sicherzustellen.
„Helmholz war eine der ersten großen Marken, die managed PROFINET-Switches mit Schutzklasse IP67 anbot. Nach gründlichen Überlegungen haben wir uns dazu entschieden, damit die Zukunft zu bestreiten“.
Sven Kuypers, Produktmanager, Senior Ingenieur für Industrieautomation bei Budé
Vorteile eines PROFINET-Switch
In den folgenden kostenlosen Whitepaper, erfahren Sie warum PROFINET-Switches Ihnen den Alltag erleichtern können. Falls Sie nur einen unmanaged Switch einsetzen, verzichten Sie auf eine Menge PROFINET-Funktionen.
Diagnosemöglichkeiten und umfassende Funktionen durch managed PROFINET-Switches
In den folgenden kostenlosen Whitepaper erfahren Sie, warum PROFINET-Switches Ihnen den Alltag erleichtern können. Falls Sie nur einen unmanaged Switch einsetzen, verzichten Sie auf eine Menge PROFINET-Funktionen:
- Priorisierung von PROFINET-Telegrammen
- Zuweisung einer Netzwerkkonfiguration auf Basis des Gerätenamens
- Nachbarschaftserkennung / Topologie
- Gerätetausch ohne Programmiergerät
- Ringredundanz (MRP-Client)
- Festlegung von Übertragungsverfahren und Geschwindigkeit jedes Ports
- Jeder Port kann aktiviert oder deaktiviert werden
- Diagnosemeldungen bei Netzwerkproblemen
- Identification and Maintenance Daten (I&M)
Hardware Merkmale der FLEXtra Bauformen
 SLIM |
 FLAT |
 STAGE |
 IP67 |
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| Managed with PROFINET |
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| Unmanaged |
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| 100Mbps |
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| 1000Mbps |
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| Network Ports | 5, 8, 16 | 4, 5, 8, 16 | 8 + 2, 12 + 4, 16 | 8x M12 |
| SFP-Ports |
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|||
| Digital I/O |
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| Cable outlet | Front | Front | Down | Front |
| Assembly | IP20 Mounting Rail | IP20 Mounting Rail | IP20 Mounting Rail | IP67 Screw holes |
Hardware Merkmale der FLEXtra Bauformen
SLIM |
FLAT |
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| Managed with PROFINET |
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| Unmanaged |
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| 100Mbps |
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| 1000Mbps |
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| Network Ports | 5, 8, 16 | 4, 5, 8, 16 |
| SFP-Ports | ||
| Digital I/O | ||
| Cable outlet | Front | Front |
| Assembly | IP20 Mounting Rail | IP20 Mounting Rail |
STAGE |
IP67 |
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| Managed with PROFINET |
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| Unmanaged |
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| 100Mbps |
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| 1000Mbps |
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| Network Ports | 8 + 2, 12 + 4, 16 | 8x M12 |
| SFP-Ports |
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| Digital I/O |
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| Cable outlet | Down | Front |
| Assembly | IP20 Mounting Rail | IP67 Screw holes |
FLEXtra Switch Modellübersicht - Passende Bauformen für jede Hutschiene
FLEXtra Stage
- stufenförmigen Kabelabgang nach unten
- unmanaged oder managed mit PROFINET
- Hybridbetrieb für 1GBit LAN und PROFINET
- VLAN
- Varianten mit SFP-Slots für Glasfaseranschluss
FLEXtra FLAT
- Flache Bauform für Schaltschränke mit niedriger Bautiefe
- unmanaged oder managed mit PROFINET
- 100 MBit/s oder 1000 MBit/s - unmanaged
- leichtes und robustes Design
FLEXtra IP67
- Hohe Schutzklasse
- für raue Industrieumgebungen
- M12 Ports für bis zu 8 Teilnehmern
- 100 MBit/s
- Schaltschranklose Montage
FLEXtra SLIM
- Minimaler Platzverbrauch auf der Hutschiene
- sehr niedrige Bautiefe
- Varianten für 100 MBit/s und 1000 MBit/s
- 5, 8, oder 16-Port
- unmanaged
Industrial Ethernet Zubehör - RJ45 Stecker und SFP Module
FAQs zu PROFINET-Switchen
Kann der PROFINET-Switch auch mit 10 Mbit betrieben werden?
Ja, aber 100 Mbit sind für performante und Realtime taugliche Applikationen Voraussetzung. |
Wozu benötigt man "Port Mirroring"?
PROFINET ist ein komplexes Kommunikationsprotokoll. In manchen Situationen kann es notwendig sein mit einem Protokollanalyser den Telegrammverkehr mitzulesen und zu interpretieren. Um in einem Ethernet-Netzwerk mitlesen zu können, dann teure Einkoppel-Hardware verwendet werden, die in die Leitung eingeschleift wird oder in einem Switch einen freien Port als „Mirror-Port“ konfiguriert werden. Der Mirror-Port sendet alle Telegramme eines anderen Ports des Switchs als Kopie raus. Am Mirror-Port kann dann ein Gerät oder PC mit entsprechender Analyse-Software laufen. |
Wozu benötigt man MRP (Media Redundancy Protocol)? Was passiert bei einem PROFINET-Teilnehmer, wenn die Spannungsversorgung ausfällt?
PROFINET-Teilnehmer besitzen zumeist 2 Ports für die PROFINET-Verkabelung. Die beiden Ports sind durch einen internen 2-port Switch Baustein miteinander verbunden. Fällt die Spannungsversorgung eines PROFINET-Teilnehmers aus, ist die Kommunikation in einer Netzwerklinie an dieser Stelle unterbrochen. Umgehen kann man dieses Problem durch eine Ringverkabelung unter Verwendung der MRP Technologie.
Fällt die Spannungsversorgung eines PROFINET-Switches aus so ist die Kommunikation mit allen an diesem Switch angeschlossenen Teilnehmern nicht mehr möglich.
Dieses Verhalten ist ein ganz wesentlicher Unterschied zu PROFIBUS-Netzwerken!
Kann ich den PROFINET-Switch auch in anderen industriellen Netzwerken verwenden?
PROFINET basiert auf dem Ethernet Standard und der PROFINET-Switch kann in normalen TCP/IPNetzwerken, insbesondere in industriellen Netzwerken, als managed Switch verwendet werden. Hierbei werden die PROFINET spezifischen Funktionen des PROFINET-Switch nicht angesprochen.
Über die Webseite des PROFINET-Switch können allgemeine Ethernet-Funktionen ausgelesen und parametriert werden.
Was sind I&M-Daten?
I&M steht bei PROFINET und auch PROFIBUS für "Identification und Maintenance". Die I&M-Daten enthalten Informationen über den PROFINET-Teilnehmer. Diese sind teilweise vom Hersteller (Bestellnummer, Seriennummer, etc.) können aber auch vom Anwender beschrieben werden (Standort, Servicekontakt, etc.).
Die I&M-Daten aller PROFINET-Teilnehmer können mit Standard Funktionen im Automatisierungsnetzwerk ausgelesen und ausgewertet werden.
Der PROFINET-Switch hat entsprechende I&M-Datensätze.
Warum hat der PROFINET-Switch eine eigene IP-Adresse und einen PROFINET Namen?
Der PROFINET-Switch ist ein managed Switch. Die IP-Adresse ist notwendig um den Switch als aktive Infrastruktur-Komponente ansprechen zu können. Man kann über die IP-Adresse die Webseite des PROFINET-Switch erreichen und PROFINET-Teilnehmer (z.B. eine CPU oder ein Programmiergerät) können den Switch konfigurieren und Informationen aus dem Switch auslesen.
Im PROFINET kann zur Vereinfachung für die IP-Adresse ein Gerätenamen verwendet werden, welcher in einem Projekt dann synonym für die IP-Adresse steht.
Kann man PROFIsafe über den PROFINET-Switch übertragen?
Welche Ethernet Kabeltypen können für PROFINET verwendet werden?
In der Conformance Klasse A können auch andere Kabel (siehe PNO-Dokument „CC-A Cabeling Guide“) sowie Wireless-Verbindungen genutzt werden.
Warum benötigt man für ein PROFINET-Netzwerk einen PROFINET-Switch?
Ein PROFINET-Switch behandelt PROFINET-Telegramme mit der höchsten Priorität und sorgt dafür, dass es weder zu Telegrammverlusten kommt und das der Jitter in der Übertragung gering bleibt. Das sichert die PROFINET-Übertragung und erlaubt präzise Regelungen in PROFINET-Anlagen.
Ein PROFINET-Switch unterstützt Mechanismen zur Nachbarschaftserkennung (LLDP-Protokoll) um die Topologie des Netzwerks erkennen und prüfen zu können. Damit wird sichergestellt, dass der Aufbau und die Netzverkabelung der Anlage korrekt sind.
Ein PROFINET-Switch ermöglicht den Gerätetausch von PROFINET-Komponenten im laufenden Betrieb. Fällt ein PROFINET-Teilnehmer im Betrieb aus, so wird ein Austauschgerät nach dem Einbau anhand seiner Position in der Topologie (durch die PROFINET-Nachbarn) erkannt und automatisch mit seiner IP-Adresse und seinem PROFINET-Namen versehen. Dann kann die CPU das Austauschgerät parametrieren und wieder starten.
Da in automatisierungsanlagen häufig viele gleichartige Geräte verbaut sind unterstützt die Funktion "Finden von Geräte per LED-Anzeige" die einfach Suche nach einem Teilnehmer.
Um die Ausfallsicherheit von Netzwerken zu erhöhen unterstützen PROFINET-Switche die Ringredundanz Technologie MRP (Media Redundancy Protokoll).
Der Betrieb eines PROFINET-Netzwerks ist aber auch mit unmanaged Switchen ist möglich.
Kann der PROFINET-Switch auch 1 GBit übertragen?
Was verbirgt sich hinter den PROFINET Conformance Klassen A, B, C?
PROFINET ist in Conformance Klassen (CC) eingeteilt. Die Conformance Klassen definieren sinnvolle Funktionsumfänge und sind damit Entscheidungskriterien für Anlagenbetreiber beim Einsatz von PROFINET-Komponenten.
Durch vorhergehende Festlegung einer Applikation in eine CC kann der Anwender eine Auswahl von Komponenten treffen, die eindeutig definierte Mindesteigenschaften besitzen.
Weitere Informationen zu den Conformance Klassen entnehmen Sie bitte dem PNO-Dokument „Die PROFINET IO Conformance Classes - Richtlinie für PROFINET IO (Order No.: 7.041)“.
Warum sollten PROFINET-Geräte eine PROFINET-Zertifizierung haben?
Was ist "Gerätetausch im Betrieb" und welche Rolle spielt der PROFINET-Switch hierbei?
Was bedeuten die LEDs BF und SF?
Die "BF"-LED zeigt logische "Busfehler", z.B. dass das Gerät keine Konfiguration empfangen hat, die Konfiguration fehlerhaft ist oder gar keine PROFINET-Kommunikation möglich ist (Netzwerkfehler).
Die "SF"-LED zeigt "Sammelfehler" an. Das kann z.B. eine vorliegende PROFINET Diagnose sein.
Ist der PROFINET-Switch "echtzeitfähig"?
Der PROFINET-Switch ist "echtzeitfähig" und unterstützt die PROFINET Realtime-Klasse 2 für einen zyklischen Datenaustausch. PROFINET unterscheidet generell in zwei wesentlichen Realtime -Klassen: RT und IRT.
Bei der "Echtzeitfähigkeit" eines Industriebussystems geht es im Allgemeinen um die zeitliche Genauigkeit der zyklischen IO-Übertragung. Für komplexe und verteilte Automatisierungsaufgaben, insbesondere im Bereich Antriebsregelung, ist es wichtig, dass die zyklische Datenübertragung immer gleichförmig abläuft. Längere Unterbrechungen durch anderen Ethernet-Verkehr, wie z.B. Videokameras oder Projektübertragungen, dürfen das Verhalten des PROFINET IO-Zyklus möglichst nicht beeinflussen.
PROFINET RT (Realtime) nutzt die Standard Technologien von managed Switchen (z.B. QoS) um die wichtigen Ethernet-Telegramme der Buskommunikation gegenüber zeitlich unkritischen Telegrammen immer zu priorisieren.
PROFINET IRT (Isochronous Realtime) nutzt spezielle PROFINET-Switche um das Jitter und den Takt des IO-Zyklus so exakt wie möglich in Netzwerk zu halten und eine taktsynchrone und höchst performante Übertragung zu gewährleisten.
Der Helmholz PROFINET-Switch unterstütz PROFINET RT, jedoch nicht IRT.
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Alle PROFINET-Elemente, 44 Servomotoren mit integrierten Antrieben, 4 Ventilinseln und die Remote IO, sind über M12-Technologie mit den managed PROFINET-Switches der Schutzklasse IP67 verbunden.
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