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工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和普通交換機(jī)的區(qū)別

2014年08月05日 10:31深圳市振興偉業(yè)通訊有限公司點(diǎn)擊量：3704

 　　工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，即應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備，由于采用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)其開放性好、應(yīng)用廣泛；能適應(yīng)低溫高溫，抗電磁干擾強(qiáng)，防鹽霧，抗震性強(qiáng)。使用的是透明而統(tǒng)一的TCP/IP協(xié)議，以太網(wǎng)已經(jīng)成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主要通信標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和普通交換機(jī)的區(qū)別主要體現(xiàn)在功能和性能上
　　
　　功能上的區(qū)別主要是指：工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在功能上與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊更接近，比如與各種現(xiàn)場(chǎng)總線的互通互聯(lián)、設(shè)備的冗余以及設(shè)備的實(shí)時(shí)等；而性能上的區(qū)別則主要體現(xiàn)在適應(yīng)外界環(huán)境參數(shù)的不同。工業(yè)環(huán)境除了有很多如：煤礦、艦船等特別惡劣的環(huán)境外，還有在EMI（電磁兼容性）、溫度、濕度以及防塵等方面有特殊要求的環(huán)境。其中溫度對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的影響面是zui廣泛的。
　　
　　一、衡量設(shè)備可靠性的指標(biāo)
　　
　　可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。任何產(chǎn)品不論是機(jī)械、電子，還是機(jī)電一體化產(chǎn)品都有一定的可靠性，產(chǎn)品的可靠性與實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的維護(hù)有著極大的關(guān)系。衡量可靠性的指標(biāo)很多，常見的有以下幾種：
　　
　　1．可靠度R（t），即產(chǎn)品在規(guī)定條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率，亦稱平均*時(shí)間MTBF；
　　
　　2．平均維修時(shí)間MTTR是指產(chǎn)品從發(fā)現(xiàn)故障到恢復(fù)規(guī)定功能所需要的時(shí)間；
　　
　　3．失效率λ（t），是指產(chǎn)品在規(guī)定的使用條件下使用到時(shí)刻t后，產(chǎn)品失效的概率。產(chǎn)品的可靠性變化一般都有一定的規(guī)律，其特征曲線形狀像浴盆，通常稱之為“浴盆曲線”。在實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)初期，由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造中的錯(cuò)誤、軟件不完善以及元器件篩選不夠等原因而造成早期失效率高；通過(guò)修正設(shè)計(jì)、改進(jìn)工藝、老化元器件、以及整機(jī)試驗(yàn)等，使產(chǎn)品進(jìn)入穩(wěn)定的偶然失效期；使用一般時(shí)間后，由于器件耗損、整機(jī)老化以及維護(hù)等原因，產(chǎn)品進(jìn)入了耗損失效期。這就是可靠性特征曲線呈“浴盆曲線”型的原因。衡量一個(gè)電子產(chǎn)品、尤其是工業(yè)類產(chǎn)品zui常用的是MTBF，也就是平均*時(shí)間。
　　
　　二、溫度和MTBF的關(guān)系
　　
　　由于現(xiàn)代電子設(shè)備所用的電子元器件的密度越來(lái)越高，這將使元器件之間通過(guò)傳導(dǎo)、輻射和對(duì)流產(chǎn)生熱耦合。因此，熱應(yīng)力已經(jīng)成為影響電子元器件失效率的一個(gè)zui重要的因素。對(duì)于某些電路來(lái)說(shuō)，可靠性幾乎*取決于熱環(huán)境。所以，為了達(dá)到預(yù)期的可靠性目的，必須將元器件的溫度降低到實(shí)際可以達(dá)到的zui低水平。有資料表明：環(huán)境溫度每提高10℃，元器件壽命約降低1/2。這就是有名的“10℃法則”。
　　
　　1．如果不采用任何散熱措施，一臺(tái)24口的交換機(jī)（不含光口）正常工作4小時(shí)后，它的機(jī)內(nèi)溫度要比周圍的環(huán)境溫度高約40℃；而采用風(fēng)扇降溫的同樣的交換機(jī)的機(jī)內(nèi)溫度只比周圍的環(huán)境溫度高約15℃。
　　
　　2．機(jī)內(nèi)溫度達(dá)到85℃時(shí)，實(shí)際上溫度已經(jīng)開始影響到了機(jī)內(nèi)主板很多芯片器件的壽命，也就是說(shuō)，如果不采用很好的散熱措施，在外部環(huán)境溫度為45～50℃時(shí)，交換機(jī)的MTBF會(huì)大大下降。
　　
　　由此可見，溫度對(duì)于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的影響是非常大的，如果像商用交換機(jī)一樣采用風(fēng)扇降溫，能夠有效降低機(jī)內(nèi)溫度而延長(zhǎng)設(shè)備的MTBF，但風(fēng)扇本身的壽命又非常有限（2.28年）（由SANYOFANDATASHEET給出的數(shù)據(jù)）。
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