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Industrieller Schalter vs. normaler Schalter, was ist der Unterschied?

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Industrieller Ethernet-Switch vs. normaler Ethernet-Switch

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Was ist ein Industrie-Ethernet-Switch? Dieser definitive Leitfaden geht über die üblichen Hinweise wie Betriebstemperatur, robustes Design, Spannung und Installationsmethoden hinaus und bietet ein differenziertes Verständnis, das einen echten industriellen Switch von seinem kommerziellen Gegenstück unterscheidet. Er enträtselt das Wesen dieser Unterschiede, um fundierte Entscheidungen bei der Auswahl des richtigen Switches für Ihre spezifischen Anforderungen zu treffen, und bietet Kunden und Branchenexperten gleichermaßen eine echte Hilfe.

Definition eines normalen Switches

Ein Netzwerk-Switch (auch Switching-Hub, Bridging-Hub und, laut IEEE, MAC-Bridge genannt) ist eine Netzwerkhardware, die Geräte in einem Computernetzwerk miteinander verbindet, indem sie Daten mittels Paketvermittlung empfängt und an das Zielgerät weiterleitet. Mehrere Datenkabel werden in einen Switch eingesteckt, um die Kommunikation zwischen verschiedenen vernetzten Geräten zu ermöglichen. Sie wird häufig in lokalen Netzwerken (LANs) eingesetzt, insbesondere in Szenarien, in denen ein Router oder Hub mit begrenzten Anschlüssen nicht ausreicht, um die Verbindungsanforderungen mehrerer Netzwerkendgeräte wie Computer und Server in Serverschränken und Datenzentren zu erfüllen.

ethernet-Switch-Arbeitstopologie

Definition eines industriellen Switches

Ein Industrie-Switch, auch gehärteter Switch genannt, ist ein Netzwerk-Switch, der für den Einsatz in industriellen Umgebungen konzipiert ist. Er gehört zwar immer noch zu den Netzwerk-Switches, kann aber nicht durch einen einfachen SMB-Ethernet-Switch, kommerziellen Switch, Switch für Rechenzentren usw. ersetzt werden. Die industriellen Ethernet-Switches sind in der Regel so konstruiert, dass Vibrationen oder Stöße, die zum Herausfallen von Kabeln führen könnten, vermieden werden und dass sie den industriellen EMV-Normen (elektromagnetische Verträglichkeit) entsprechen. Im Vergleich dazu sind normale IT-Switches weniger widerstandsfähig gegen Vibrationen, Erschütterungen und elektrische Störströme, die zum Durchbrennen von Komponenten und anderen elektrischen Schäden führen können.

Der Unterschied zwischen industriellen Switches und normalen Switches

Der Unterschied zwischen industriellen Switches und handelsüblichen Switches liegt im Design, in der Funktionalität und in der Robustheit, mit der sie die unterschiedlichen Betriebsanforderungen erfüllen. Industrielle Schalter sind so konstruiert, dass sie den rauen Umgebungsbedingungen, Temperaturschwankungen und elektromagnetischen Störungen standhalten, die in industriellen Umgebungen häufig auftreten.

Unterschiedliche Switch-Ports

Normale Switches verfügen in der Regel über Ethernet-Ports, z. B. SFP-Glasfaser-Ports oder RJ45-Kupfer-Ports, an die Netzwerkgeräte angeschlossen werden können. Im Gegensatz dazu gehen industrielle Switches über diese Standardkonfiguration hinaus und verfügen oft über zusätzliche Porttypen. Dazu können serielle Ports gehören, die häufig in Anwendungen eingesetzt werden, die einfache Schnittstellen mit niedriger Geschwindigkeit erfordern, wie z. B. industrielle Automatisierungssysteme, wissenschaftliche Instrumente, Kassensysteme und verschiedene Industrie- und Verbraucherprodukte. Darüber hinaus können industrielle Switches mit M12-Anschlüssen ausgestattet sein, die für ihre Zuverlässigkeit, ihr kompaktes Design und ihre Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit und Vibrationen bekannt sind. M12-Switches werden nicht nur in der Industrie eingesetzt, sondern auch in Transportsystemen, in der Schifffahrt und in anderen Bereichen, in denen robuste und sichere Verbindungen wichtig sind. Es ist bemerkenswert, dass die meisten normalen Switches den seriellen Port in erster Linie für Debugging-Zwecke verwenden, während die industriellen Switches diesen Port wie RS232 RS485 sowohl für Debugging als auch für die serielle Kommunikation mit kompatiblen Geräten nutzen, was ihre größere Vielseitigkeit in verschiedenen Betriebskontexten unterstreicht.

unterschied zwischen Industrie- und Business-Switch-Anschlüssen

Unterschied zwischen Switch-Gehäusen

Was das Material betrifft, so sind normale Switches in der Regel mit Kunststoff- oder Eisengehäusen ausgestattet, während industrielle Netzwerk-Switches Aluminiumgehäuse bevorzugen, ein Material, das aufgrund seiner Rostbeständigkeit und Langlebigkeit ausgewählt wurde. Das Aluminiumgehäuse dient als Schutzschild, das das Risiko von Korrosion und Beschädigung der internen Komponenten minimiert und so die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit des industriellen Switches unter schwierigen Betriebsbedingungen gewährleistet.

Was die Ästhetik des Designs betrifft, so haben normale Schalter in der Regel ein schlichtes und konventionelles Aussehen. Industrielle Schalter hingegen sind oft robuster und widerstandsfähiger, sie sind strategisch so konstruiert, dass sie hohen Temperaturen standhalten und sich kein Schmutz oder Staub ansammeln kann. Diese robuste Konstruktion ist nicht nur eine ästhetische Entscheidung, sondern dient auch einem funktionalen Zweck, so dass sich Industrieschalter besser für anspruchsvolle Umgebungen eignen, in denen die Widerstandsfähigkeit gegen extreme Bedingungen unerlässlich ist. Darüber hinaus verzichten einige Industrieschalter, die so genannten Embedded Switches, gänzlich auf ein herkömmliches Gehäuse und bieten eine spezielle Lösung für Anwendungen, bei denen Platzoptimierung und direkte Integration in Geräte oder Maschinen von größter Bedeutung sind. Ob in Fertigungsanlagen, Außeninstallationen oder anderen anspruchsvollen Umgebungen, die Langlebigkeit, Anpassungsfähigkeit und die verschiedenen Formfaktoren von Industrie-Switches sind wesentliche Attribute, die eine zuverlässige Leistung in unterschiedlichen Betriebsumgebungen gewährleisten.

unterschied zwischen Industrie-Switches und Business-Switches

Unterschiedliche Switching-Protokolle

In industriellen und kommerziellen Netzwerkszenarien liegt ein wesentlicher Unterschied in den verwendeten Switching-Protokollen. Industrielle Netzwerke verwenden häufig Protokolle wie PROFINET, EtherNet/IP oder Modbus TCP, bei denen Echtzeitkommunikation, Determinismus und Zuverlässigkeit im Vordergrund stehen, um die strengen Anforderungen der industriellen Automatisierung zu erfüllen. Kommerzielle Netzwerke hingegen setzen in der Regel auf Protokolle wie Ethernet und TCP/IP, bei denen Datendurchsatz und Flexibilität im Vordergrund stehen, da kommerzielle Anwendungen in der Regel nicht die gleichen Echtzeitanforderungen stellen wie industrielle Prozesse. Die Wahl des Switching-Protokolls spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung einer optimalen Leistung und der Erfüllung der spezifischen Anforderungen der jeweiligen Umgebung.

Unterschiedliche Montagearten

Was die Montageoptionen betrifft, so bieten normale Switches vielseitige Montagelösungen wie Desktop-, Rack- und Wandmontagekonfigurationen, die sich für verschiedene Büro-, Rechenzentrums- und Serverraumkonfigurationen eignen. Industrielle Switches hingegen erweitern diese Palette um zwei zusätzliche Optionen: eingebettete und auf DIN-Schienen montierte Konfigurationen. Im Gegensatz dazu eignen sich Industrie-Switches für Anwendungen, bei denen eine nahtlose Integration in Maschinen oder Anlagen von größter Bedeutung ist. Dies macht sie ideal für Bergbau- und Automatisierungssysteme unter Tage, wo der Platz knapp ist. Die Option der DIN-Schienen-Montage verbessert ihre Anpassungsfähigkeit weiter und ermöglicht eine sichere und effiziente Installation in industriellen Umgebungen, wie z. B. in Schalttafeln und Schaltschränken.

montagearten für Industrieschalter

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass normale Switches vielseitige Montageoptionen bieten, die für herkömmliche Netzwerkumgebungen geeignet sind, während Industrie-Switches ihren Nutzen auf spezielle Anwendungen ausdehnen und ein Spektrum an Montagemöglichkeiten bieten, um die einzigartigen Anforderungen von Industrielandschaften zu erfüllen.

Unterschied bei der Stromversorgung

Die Stromversorgung ist ein sehr wichtiger Bestandteil von industriellen Switches. Stromausfälle machen im Allgemeinen mehr als 35 % der Ausfallrate von Geräten aus. Um Stromausfälle zu vermeiden, bietet der industrielle Ethernet-Switch in der Regel eine doppelte Stromversorgung als Backup. Die meisten normalen Switches auf dem Markt unterstützen in der Regel eine einzige Stromversorgung, die nur die grundlegenden Betriebsanforderungen erfüllen kann.

Industrielle Switches verfügen jedoch häufig über einen breiteren Spannungseingangsbereich, um Schwankungen und Abweichungen in der Stromversorgung auszugleichen, die in industriellen Umgebungen häufig auftreten. Ein weiterer bemerkenswerter Unterschied ist das Aussehen der Steckdosen, die auf die in industriellen und kommerziellen Szenarien vorherrschenden Stromversorgungsmethoden zugeschnitten sind. Vor allem erfüllen Industriestecker im Vergleich zu ihren kommerziellen Gegenstücken deutlich höhere Sicherheitsanforderungen.

Diese robusten Industriestecker werden in zahlreichen Branchen eingesetzt, z. B. in der Eisen- und Stahlindustrie, der Petrochemie, der Elektrizitätswirtschaft, der Elektronik, der Eisenbahn, auf Baustellen, in Flughäfen, im Bergbau, in Wasserversorgungs- und Abwasseraufbereitungsanlagen und anderen Bereichen. Die für Industrieschalter verwendete Stromversorgung arbeitet in der Regel in einem breiteren Spannungsbereich, z. B. 90-264 V AC oder 18-36 V DC.

unterschied zwischen industriellen Schaltern und gewerblichen Schaltnetzteilen

Unterschiedliche Betriebstemperaturen

Industrielle Ethernet-Switches müssen aufgrund der Einsatzszenarien schlechteren Bedingungen standhalten als ihre kommerziellen Gegenstücke. Daher werden sie mit einem weiten Betriebstemperaturbereich von -40~75℃ gebaut und getestet, während ein normaler Ethernet-Switch nur bei 0-50℃ funktioniert.

arbeitstemperaturbereich von industriellen Switches

Unterschied in der Kühlung

Während handelsübliche Schalter mit Lüfterkühlung und Löchern im Gehäuse ausgestattet sind, die anfällig für Staubansammlungen sind, haben Schalter für den industriellen Einsatz keine Lüfter, sondern eine robuste Konstruktion, die besser gegen Hitze und Schmutz oder Staubablagerungen geschützt ist. Da Aluminium Wärme besser ableitet als Eisen, kann dies eine Überhitzung verhindern und die Lebensdauer von Schaltern mit Aluminiumgehäuse verlängern.

Fazit

Ein Industrie-Switch ist ein Netzwerk-Switch, der für den Einsatz in industriellen Umgebungen entwickelt wurde. Er gehört immer noch zu den Netzwerk-Switches, kann aber nicht durch einen einfachen SMB-Ethernet-Switch, einen kommerziellen Switch, einen Switch für Rechenzentren usw. ersetzt werden. Über die oberflächlichen Überlegungen zu Temperatur, Design, Spannung und Installation hinaus haben wir uns mit der Frage beschäftigt, was einen echten Industrie-Switch wirklich von seinem kommerziellen Gegenstück unterscheidet. Mit diesem nuancierten Wissen über die Unterschiede zwischen industriellen und kommerziellen Schaltern sind Sie in der Lage, fundierte Entscheidungen bei der Auswahl des richtigen Schalters für Ihre speziellen Anforderungen zu treffen. Wir hoffen, dass dieser Leitfaden sowohl für Kunden als auch für Branchenexperten eine echte Hilfe darstellt und für mehr Klarheit im Bereich der industriellen und kommerziellen Netzwerklösungen sorgt.