交换网络

可通过电气或光纤方式组态交换式工业网络，网络可为总线形、星形或环形结构或它们的组合。

它们是使用 SCALANCE X 交换机以及集成在终端设备中的交换机（例如，集成在通信处理器中的交换机）构建的。

电缆（如双绞线电缆）或光缆用作交换机间的传输介质，并用于连接至终端设备电缆（例如，双绞线电缆）。

交换机网络的大小是任意的. 对于更大型的网络，还要考虑信号延迟（取决于应用）。

可以使用 POF/PCF 或玻璃光线光缆进行布线

在易受强电磁场干扰 (EMI)的环境下，如果不能保证可靠的等电位搭接或系统暴露在空气中，建议使用光纤电缆。

玻璃光纤光缆用于长距离数据传输，而对于短距离传输，则使用由导光塑料制成的塑料光纤电缆（如聚合物光纤 (POF)）或使用塑料包覆光纤（如聚合物包层光纤 (PCF)）。

使用用于聚酯光纤和 PCF 的 SC RJ 连接系统，可实现简单的设备级光纤布线。 在现场可以快速、方便地组装 SC RJ 连接器。 为此设计的塑料光纤电缆可以通用或专用于吊缆系统。

对于光纤布线（例如，对于 PROFINET 系统），可使用带 POF 或 PCF 接头的产品，如 SCALANCE X200-4P IRT 工业以太网交换机或 ET 200S 分布式 I/O 设备。

采用 SCALANCE X202-2P IRT 和 SCALANCE X101-1POF 介质转换器的混合网络

高可用性通信

冗余连接提高了通信可用性，发生故障时，可将数据传输快速切换到冗余通信连接。

可从 S7-400H 站建立到以下站的高可用性 S7 连接：

其它 H 站（单通道或双通道）

PC（需要 S7-REDCONNECT 软件）

根据IEC 62439-3，并行冗余协议(PRP)将通过两个单独的网络（环网1、环网2）来双重传输消息帧。在发送端，SOFTNET-IE RNA软件或SCALANCE X-20ORNA网络接入点对来自发送端的消息帧进行复制，并将其中一个消息帧发送到环网1，将另外一个消息帧发送到环网2。在接收端，该软件或网络接入点将第1个接收到的消息帧传送到接收方。来自第2个LAN的第2个消息帧将被丢弃。这样，始终可以确保无延迟地传输消息帧，即使发生错误也是如此。

自动化站(AS)相互通信并通过工业以太网工厂总线与工程组态系统（服务器/单站)通信。与终端总线类似，可使用SIMATIC

NET标准组件(如工

业以太网交换机、网络适配器、通信模块(CP)、电缆等）进行配置。对于每个操作员系统较多带有8个标准自动化站的小型工厂，可以使用“基本通信以太网”(BCE)和*以太网适配器，在工厂总线上运行单站务器。如果使用8个以上的自动化系统或容错自动化系统，则需要用到CP1623/CP1628通信处理器。

在可用性方面，环网拓扑始终是工厂总线的可以选择。当可用性要求非常高时，也可以将工厂总线组态为冗余双环网(每个ASCPU和OS服务器使用两个CP)。这样就能够允许出现双重故障，如，在环网2上发生断线的同时，环网1上发生交换机故障。具有这种组态的两个环网实际上是分开的。当在一个容错S7连接上(4路冗余性)上通过Net-Pro进行组态时，连接伙伴以逻辑方式被链接在一起。交换机在每个环网中都起到了冗余管理器的作用。SCALANCE X-500，X-400，X-300和X-200产品线中的当前交换机可充当冗余管理器。

西门子的SCALANCE XF204-2BA是具有SIMATIC ET 20OSP设计形式的一种新型紧凑型交换机，用于工厂自动化和过程自动化。它符合NAMURNE 21的建议，因此适合在过程自动化中使用。通过灵活使用各种总线适配器，可为电气和光学总线型、星型和环型拓扑提供支持。

XF-200BA型号针对过程自动化进行了优化，具有以下特性:

带保护涂层的PCB

安装高度4000米

扩展范围-40°℃到+70℃符合NAMUR NE 21标准

对S2设备和CiR/H-CiR 实现了固件支持

通过冗余通讯接口可增强可用性

控制层上的千兆以太网

在现场层，数据报文帧的响应时间较短；而控制层上对高数据吞吐量的需求在不断增加。 其原因在于快速增长的结点数量和海量数据系统，如 HMI，SCADA，条码读取系统，web 应用程序或多媒体应用程序。

除了具有千兆能力的网络基础架构外，还有具有千兆能力的系统连接，用于连接 PC 或 SIMATIC S7-300/400/1500。用于 PCI Express 的 CP 1623 通讯处理器支持 HMI/SCADA 系统的高性能连接，同时通过一个可选的外部电源提高网络可靠性。

用于 SIMATIC S7-300/400 的 CP 343-1 Advanced 和 CP 443-1 Advanced 通信处理器可实现控制层和现场层之间的集成网络分隔，并能提供：

模块上的单独网络接口用于连接两个独立 IP 子网，例如，控制层为 IP 子网 1（千兆以太网），而现场层为 IP 子网 2（快速以太网）。

通过 IP 路由实现 IT 服务的交叉网络利用，如访问 Web 服务器

下位现场设备与 PROFINET 连接的短响应时间

防火墙，用于防止 PLC 被未授权访问，与要保护的网络规模无关。

通过补充或替代 VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网）对通信伙伴进行可靠身份验证并对传输的数据进行加密