Hirschmann MS20-0800SAAEHC Modular DIN Rail Industrial Ethernet Switch

Hirschmann MS20-0800SAAEHC:Ein modularer DIN-Schienenschalter für anspruchsvolle industrielle Umgebungen

1 Produktüberblick und Kerntechnologie

Der Hirschmann MS20-0800SAAEHC stellt sich als robuste und vielseitige Lösung im Bereich der industriellen Vernetzung dar, die die Flexibilität eines modularen DIN-Schienenschalters mit dem Potenzial für eine rackmounted Integration als zuverlässiger Rackmount Industrial Switch vermischt. Dieses Gerät ist ein verwalteter, modularer Ethernet-/Fast Ethernet-Schalter, der den IEEE 802.3-Standards entspricht und entwickelt wurde, um zuverlässige Kommunikation in rauen industriellen Umgebungen zu liefern. Seine Kernphilosophie dreht sich um die Bereitstellung eines zukunftssicheren Netzwerkbackbones, das auf spezifische Konnektivitätsanforderungen zugeschnitten werden kann und maximal 8 Fast Ethernet-Ports durch den Einsatz modularer Medienmodule unterstützt. Dieser Schalter arbeitet mit einem Speicher-und-Vorwärts-Schaltmechanismus und verfügt über ein lüfterloses Design und gewährleistet leisen Betrieb und erhöhte Zuverlässigkeit für kritische Automatisierungs- und Steuersysteme, bei denen die Betriebszeit von höchster Bedeutung ist.

Als Teil der MICE-Serie von Hirschmann (Modular Industrial Communications Equipment) ist der MS20-0800SAAEHC so gebaut, dass er den mechanischen, Eintritts-, klimatischen und elektromagnetischen Herausforderungen standhält, die typisch für industrielle Umgebungen sind. Der Switch kommt mit der erweiterten Softwareversion, die eine umfassende Reihe von Funktionen für erweiterte Netzwerkverwaltung, Diagnostik und Redundanz enthält. Mit einem breiten Betriebsleistungsbereich und einer robusten Konstruktion dient es als grundlegender Baustein für die Erstellung skalierbarer und widerstandsfähiger Netzwerktopologien, einschließlich linearer, Stern- und Ringkonfigurationen, mit HIPER-Ring-Unterstützung, die Wiederherstellungszeiten von weniger als 300 Millisekunden für missionskritische Anwendungen ermöglicht.

2 Technische Spezifikationen und Leistungsdaten

Der Hirschmann MS20-0800SAAEHC ist durch eine Reihe strenger technischer Spezifikationen definiert, die seine Eignung für den industriellen Einsatz unterstreichen. In Bezug auf die Portkonfiguration kann dieser modulare Switch bis zu 8 Fast Ethernet (10/100 Mbit/s) Ports durch den Einsatz von Medienmodulen ohne integrierte Gigabit-Ports unterstützen und sich stattdessen auf robuste und deterministische Fast Ethernet-Leistung für industrielle Steuersysteme konzentriert. Die Stromversorgungsanforderungen sind flexibel, mit einem breiten Eingangsbereich von 18-32 VDC, mit einem typischen Stromverbrauch von 208 mA bei 24 VDC, die Kompatibilität mit Standard-industriellen Stromversorgungen gewährleistet.

Die Umweltrobustheit dieses Schalters ist ein wesentlicher Unterscheidungsfaktor. Sie ist für einen zuverlässigen Betrieb im Temperaturbereich von 0°C bis +60°C konzipiert und kann Lager- und Transporttemperaturen von -40°C bis +70°C standhalten. Es behandelt relative Luftfeuchtigkeit von 10% bis 95% (nicht kondensierend). Ein Beweis für seine gebaute Qualität und Zuverlässigkeit ist seine hohe mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF) von 54,7 Jahren. Die physikalischen Abmessungen des Schalters sind 125 x 133 x 100 mm (B x H x D), und es ist für DIN-Schienenmontage mit einem Gewicht von 610 Gramm konzipiert. Es verfügt über eine IP20-Schutzklasse, die es gegen feste Gegenstände schützt, aber nicht gegen Flüssigkeiten, was es für gesteuerte Industriepaneele geeignet macht. Darüber hinaus ist seine elektromagnetische Kompatibilität (EMV) Leistung robust, mit hoher Immunität gegen elektrostatische Entladung (ESD), Burst, Überspannung und geleitete Störungen, die verschiedenen internationalen Normen wie EN 61000-4-2, EN 61000-4-4 und EN 61000-4-5 entsprechen.

3 Konstruktionsmerkmale und Konstruktion

3.1 Modulare Architektur und physikalisches Design

Die modulare DIN Rail Switch Architektur des MS20-0800SAAEHC ist eines seiner wichtigsten Merkmale. Diese Konstruktion ermöglicht es Netzwerkingenieuren, den Switch mit Medienmodulen zu füllen, die den spezifischen Bedürfnissen einer Anwendung gerecht werden, anstatt in einer festen Portkonfiguration gesperrt zu werden. Diese Flexibilität bedeutet, dass ein einziges Switch-Modell für verschiedene Anwendungsfälle angepasst werden kann, was das Bestandsmanagement vereinfacht und Skalierbarkeit für zukünftige Netzwerkerweiterungen bietet. Das Gehäuse des Gerätes ist für Haltbarkeit konzipiert, in der Regel aus robusten Materialien hergestellt, die Stoß und Vibrationen widerstehen können, die den Normen IEC 60068-2-27 und IEC 60068-2-6 für Stoß- und Vibrationsbeständigkeit entsprechen.

Während seine primäre Montagemethode DIN-Schiene ist, die in industriellen Bedienfeldern Standard ist, erleichtern das Design und die verfügbaren Zubehörsets auch seine Integration in Standard-19-Zoll-Racks und rechtfertigen somit auch seine Charakterisierung als Rackmount Industrial Switch. Diese duale Installationsfähigkeit bietet außergewöhnliche Flexibilität für die Integration in neue und bestehende Industrieinfrastrukturen, von kompakten Steuerschränken bis hin zu größeren Serverräumen. Der lüfterlose Betrieb reduziert nicht nur mögliche Ausfallpunkte, sondern verhindert auch die Ansammlung von Staub und Schadstoffen, ein kritischer Faktor für langfristige Zuverlässigkeit in schmutzigen industriellen Umgebungen.

3.2 Umfassende Management- und Softwarefunktionen

Der MS20-0800SAAEHC ist mit dem, was Hirschmann als „erweiterte“ Softwareversion bezeichnet, ausgestattet und bietet eine umfangreiche Reihe von Management- und Diagnosewerkzeugen. Es unterstützt mehrere Management-Schnittstellen, einschließlich einer seriellen Konsole (RS-232 über einen RJ11-Port), einer webbasierten GUI, SNMP (v1, v2 und v3) und Telnet. Für eine optimierte Netzwerkverwaltung ist es kompatibel mit der Netzwerkverwaltungssoftware HiVision von Hirschmann und unterstützt die automatisierte Konfiguration über den ACA21-USB-Adapter. Diese umfassende Verwaltbarkeit ermöglicht es Netzwerkadministratoren, den Switch effektiv zu überwachen, zu konfigurieren und zu beheben.

Aus der Sicht der Softwarefunktionalität ist dieser Switch für komplexe industrielle Netzwerke gut ausgestattet. Es unterstützt erweiterte Redundanzprotokolle wie HIPER-Ring (mit Wiederherstellung unter 300ms), RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) und MRP (Media Redundancy Protocol) gemäß IEC-Standards. Es bietet umfassende Quality of Service (QoS) -Funktionen mit vier Prioritätsschlangen, VLAN-Tagging (IEEE 802.1Q) und Multicast-Traffic-Management durch IGMP-Snooping- und Querer-Funktionen. Sicherheitsmerkmale umfassen Port-Sicherheit basierend auf MAC- und IP-Adressen, und es bietet detaillierte Diagnosen über LEDs, Protokolldateien, syslog, RMON und Port-Spiegelung.

4 Primäre Anwendungsbereiche und Industrielösungen

Der Hirschmann MS20-0800SAAEHC findet seine Nische in einer Vielzahl von Industriebereichen, in denen Netzwerkzuverlässigkeit und Flexibilität nicht verhandelbar sind. In Fabrikautomatisierungs- und Prozesssteuerungssystemen spielt dieser Schalter eine entscheidende Rolle bei der Verbindung von SPCs, HMIs, Motorantrieben und Sensoren in einem einheitlichen Ethernet-Netzwerk. Seine Unterstützung für industrielle Protokolle wie EtherNet / IP und PROFINET, zusammen mit seiner Fähigkeit, in einer Ringtopologie mit ultraschneller Redundanz zu funktionieren, macht ihn zu einem Eckpfeiler für den Aufbau deterministischer und fehlertoleranter Netzwerkarchitekturen, die Produktionsausfälle minimieren.

Ein weiterer kritischer Anwendungsbereich liegt in kritischer Infrastruktur, wie z.B. Stromstationen und Transportsystemen. Der Schalter verfügt über relevante Zertifizierungen für diese Sektoren, einschließlich cUL508, cUL1604 für gefährliche Orte der Klasse 1 Division 2 und optionale Zertifizierungen für Unterstationen (IEC 61850) und Eisenbahnen. Seine robuste EMV-Leistung gewährleistet einen stabilen Betrieb in elektrisch lauten Umgebungen, während sein breiter Betriebstemperaturbereich den Einsatz in unkontrollierten Umgebungen wie Außenschränken oder entlang der Schienenbahnen ermöglicht. Darüber hinaus macht es seine modulare Natur zu einer idealen Wahl für Originalgerätehersteller (OEMs), die eine Netzwerkkomponente benötigen, die für verschiedene Maschinenkonfigurationen oder Endbenutzeranforderungen angepasst werden kann, ohne das Kernmodell zu ändern, was einen erheblichen Vorteil in Bezug auf die Konstruktionsstandardisierung und das Supply Chain Management bietet.

5 Betriebsvorteile und wirtschaftliche Vorteile

5.1 Verbesserte Netzwerkzuverlässigkeit und Betriebszeit

Der modulare DIN Rail Switch MS20-0800SAAEHC bietet erhebliche betriebliche Vorteile durch seinen Fokus auf die Maximierung der Netzwerknutzbarkeit. Die HIPER-Ring-Technologie schafft redundante Netzwerkwege, die sicherstellen, dass ein einziger Kabelbruch oder ein Geräteausfall das gesamte Netzwerk nicht herunterbringt, mit einer garantierten Selbstheilungszeit von weniger als 300 Millisekunden. Dies ist entscheidend für industrielle Prozesse, bei denen auch kurze Netzunterbrechungen zu erheblichen Produktionsverlusten oder Sicherheitsvorfällen führen können. Die robuste Konstruktion des Geräts und die hohe MTBF von 54,7 Jahren tragen direkt zu niedrigeren Ausfallraten und reduzierten Wartungseingriffen bei, was sich in eine höhere Gesamtverfügbarkeit des Systems und niedrigere Gesamtbetriebskosten übersetzt.

Die umfassenden Diagnosefunktionen des Schalters, einschließlich Signalkontaktausgänge für die Fernalarmüberwachung und detaillierte Protokollierung, ermöglichen eine proaktive Wartungsstrategie. Netzwerkadministratoren können mögliche Probleme wie eine Verschlechterung der Kabelqualität oder Portfehler identifizieren, bevor sie zu katastrophalen Ausfällen führen. Dieser vorausschauende Ansatz zur Wartung hilft bei der Planung von Ausfallzeiten während geplanter Produktionsstopps, wodurch ungeplante und kostspielige Ausfälle vermieden werden. Das lüfterlose Design verbessert die Zuverlässigkeit weiter, indem ein gemeinsamer mechanischer Ausfallpunkt beseitigt und das Eindringen von Staub verhindert wird.

5.2 Flexibilität und Zukunftssicherheit

Die modulare Konstruktion des MS20-0800SAAEHC bietet erhebliche wirtschaftliche Vorteile, indem sie eine inhärente Zukunftssicherheit bietet. Anstatt einen gesamten Switch zu ersetzen, wenn sich die Netzwerkanforderungen ändern, kann ein Systemintegrator einfach neue Medienmodule austauschen oder hinzufügen. Dies könnte den Wechsel von elektrischen RJ45-Anschlüssen auf Glasfaser-Anschlüsse für längere Entfernungen oder lautere Umgebungen beinhalten, ohne das gesamte Bedienfeld neu zu verdrahten oder das Netzwerkrückgrat neu zu konfigurieren. Diese Flexibilität schützt die Anfangsinvestition und passt sich an sich entwickelnde Netzwerktopologien und Technologien an.

Aus der Perspektive der Gesamtbetriebskosten führt die hohe Energieeffizienz des Schalters mit einem Stromverbrauch von nur 17,1 Btu/h zu niedrigeren Betriebskosten, insbesondere bei großflächigen Einsätzen mit Dutzenden von Schaltern. Die zentralisierten Managementoptionen über HiVision oder SNMP-basierte Netzwerkmanagementsysteme reduzieren die Zeit und Kosten, die mit der Konfiguration und Wartung einer großen Flotte von Switches verbunden sind. Die Konvergenz seiner DIN-Schiene und der möglichen Rackmount-Fähigkeiten bedeutet auch, dass das gleiche Schaltermodell in verschiedenen Phasen eines Projekts oder in verschiedenen Gehäusetarten eingesetzt werden kann, was die Ersatzteilinventarisierung und die Technikschulung vereinfacht.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

Was ist der Hauptvorteil der modularen Konstruktion dieses Hirschmann-Schalters?

Der Hauptvorteil des modularen Designs des MS20-0800SAAEHC ist seine außergewöhnliche Flexibilität und die Fähigkeit, sich auf spezifische Anwendungsanforderungen anzupassen. Im Gegensatz zu Festkonfigurationsschaltern ermöglicht Ihnen dieser modulare DIN-Schienenschalter die Auswahl und Installation von Medienmodulen, die den genauen Typ und die genaue Anzahl der erforderlichen Ports liefern. Dies bedeutet, dass Sie die Konnektivität für eine Mischung aus Kupfer- und Glasfaserverbindungen anpassen können, sich an verschiedene Netzwerksegmente anpassen können, ohne die gesamte Einheit zu ersetzen, und das Inventar vereinfachen können, indem Sie auf einem einzigen, anpassbaren Switch-Modell für verschiedene Anwendungsfälle in der industriellen Umgebung standardisieren.

Wie verbessert die HIPER-Ring-Funktion die Netzwerkstabilität im industriellen Umfeld?

HIPER-Ring ist ein proprietäres Redundanzprotokoll von Hirschmann, das eine redundante Ringtopologie schafft. Wenn ein Kabelbruch oder ein Gerätefuhler irgendwo im Ring auftritt, kann sich das Netzwerk innerhalb von 300 Millisekunden neu konfigurieren, um den Datenfluss aufrechtzuerhalten. Diese ultraschnelle Wiederherstellung ist für industrielle Automatisierungs- und Steuerungssysteme von entscheidender Bedeutung, bei denen auch kurze Netzwerkunterbrechungen die Produktion beenden, Geräte beschädigen oder Sicherheitsrisiken verursachen können. Durch die Implementierung dieses Switches in einer Ringkonfiguration bauen Sie ein hochresilientes Netzwerkrückgrat auf, das einen kontinuierlichen Betrieb gewährleistet und das Risiko kostspieliger Ausfallzeiten dramatisch reduziert.

Kann dieser Switch in ein Standard-19-Zoll-Server-Rack integriert werden?

Während der MS20-0800SAAEHC hauptsächlich für die DIN-Schienenmontage konzipiert ist, die in industriellen Bedienfeldern Standard ist, kann er in ein Standard-19-Zoll-Server-Rack integriert werden. Dies wird in der Regel mit einem optionalen 19-Zoll-Montagesatz oder einem Rack-Regal erreicht, das für DIN-Schienenmontagierte Geräte konzipiert ist. Diese duale Installationsfähigkeit erhöht seine Vielseitigkeit und ermöglicht es, als Rackmount Industrial Switch in einem zentralen Serverraum oder als Modular DIN Rail Switch in einem verteilten Bedienpanel im Fabrikboden zu dienen, während eine konsistente Netzwerkhardwareplattform aufrechterhalten wird.

Welche Managementoptionen stehen zur Konfiguration und Überwachung des Schalters zur Verfügung?

Der Switch bietet eine Vielzahl von Management-Schnittstellen, die unterschiedlichen Administratorpräferenzen und Netzwerkrichtlinien entsprechen. Dazu gehören eine vertraute webbasierte grafische Benutzeroberfläche (GUI) für eine einfache Point-and-Click-Konfiguration, eine über Telnet oder die serielle Konsole zugängliche Befehlszeilenoberfläche (CLI) für fortgeschrittene Skriptierung und Steuerung sowie volle Unterstützung für SNMP (v1, v2c und v3) zur Integration in zentralisierte Netzwerkmanagementplattformen wie Hirschmanns HiVision. Darüber hinaus unterstützt es Funktionen wie RMON für detaillierte Verkehrsanalyse und Port Mirroring für Sicherheitsüberwachung und Fehlerbehebung.

Welche Zertifizierungen besitzt dieser Schalter für den Einsatz in rauen oder sicherheitskritischen Umgebungen?

Der Hirschmann MS20-0800SAAEHC ist mit mehreren wichtigen Zertifizierungen ausgestattet, die ihn für anspruchsvolle Anwendungen qualifizieren. Es ist unter cUL 508 für industrielle Steuergeräte und cUL 1604 für gefährliche Orte der Klasse 1 Division 2 aufgeführt, was es für Bereiche geeignet macht, in denen brennbare Gase oder Dämpfe vorhanden sein können. Darüber hinaus verfügt es über optionale Zertifizierungen für kritische Infrastruktursektoren, einschließlich Unterstationen (IEC 61850) und Eisenbahnanwendungen, die die Einhaltung der strengen Zuverlässigkeits- und Sicherheitsnormen in diesen Bereichen nachweisen.