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新的 SCALANCE XM-400 产品系列包含模块化工业以太网交换机，这些交换机可通过各种端扩展器和插入式收发器进行扩展，可实现具有多 24 个端的大配置。它支持 Mbit 技术，可用于各种传输介质（双绞线，光纤等），以及较高的端要求。其主要用于高性能的工厂网络（控制级）。借助于灵活的模块化结构，XM-400 产品线还可满足未来的要求，根据相关任务进行调整。

新的 XM-400 系列将取代之前的 X-400 系列（X414-3E 和 X408-2）。

• 用于灵活地使用接的 Combo 端：一个 Combo 端包含一个电气端和一个 SFP 插槽。始终是这两个端当中的一个处于激活状态。若插入了 SFP 插入式收发器，则会将电禁用。

• 借助于 WLAN 和 NFC 并通过智能手机/平板电脑进行快速的移动式诊断：通过移动网站快速访问 SCALANCE XM-400 的 Web 管理功能。该功能可用现有的 WLAN 和 NFC（近场通信）来启动

• 通过集成冗余管理器，可实现大型网络的高速介质冗余，适用于千兆位以太网和快速以太网

• 通过 PROFINET 诊断、CLI、Web 浏览器或 SNMP，可实现远程诊断。

• 集成到 TIA 博途中，可以上传/下载组态

• 得益于支持大量的 IT 标准，可以将自动化网络无缝隙地集成至现有公司网络中:建立虚拟网络（VLAN）；

• 支持标准冗余协议（快速生成树协议、链路聚合协议），可以集成到上层企业网络中

• 通过记录多点传送源和目标（Internet 组管理协议 (IGMP) Snooping），SCALANCE XM-400 交换机还可过滤多点传送数据流量，因此可限制网络负载。

• 结合使用 KEY-PLUG XM-400，可以针对 IPv4（不久也可以针对 IPv6）激活第 3 层功能。关于更加详细的说明，请参见“第三层交换机/路由器的附件”

• 通过第 3 层交换（IP 路由）创建 IP 子网和 IP 路由器通信

• 静态路由

• 动态路由 OSPF（开放短路由优先协议）和 RIPv2（路由信息协议）

• 冗余路由 VRRP（虚拟路由器冗余协议）

产品型号 - 基本设备

基本型设备带 8 至 16 个集成式千兆以太网双绞线接 ( Mbit/s) ；每一种第二层产品，都可以在以后通过 KEY-PLUG 激活第三层功能（路由），也可以作为具备集成式路由功能的第三层产品。

Benefits

• 采用了模块化系统设计，成本更低通过采用模块化系统，可以建立工业以太网电气和光纤网络，并能根据工厂结构方便地调整网络拓扑和端类型并随时进行扩展

• 集成化数据、语音和视频工厂网络

• 多有 24 个千兆端，因而具有高性能

• 外壳坚固耐用，可进行冗余配置，运行温度范围为 -40 °C 至 +70 °C，在工业环境中具有较高运行可靠性

• 设备可用性较高，原因如下：

• 冗余电源

• 以快速介质冗余为基础的冗余网络结构

• 环网拓扑间实现后备冗余

• 通过标准机制 STP、RSTP、MSTP 实现冗余切换

• 通过 VRRP 实现冗余路由器操作

• 可在运行期间更换或扩展介质模块

• 采用插入式 KEY-PLUG/C-PLUG 交换介质，便于更换设备

• 采用虚拟局域网 (VLAN)，可简便地将大型网络细分为拥有各自地址空间的小型子网。将网络细分成多个子网的原因有：分隔以太网络以减小广播负载、实现敏感区域与主网络的隔离、将网络细分成逻辑工作组。但是，可通过第 3 层交换（IP 路由）实现各 VLAN 之间的通信

• 集成和可选的安全功能针对未*的网络访问和配置提供保护

• 借助于信号触点、SNMP 陷阱、PROFINET 诊断和电子邮件功能，进行简易监控与诊断

• 由于集成在 SIMATIC 系统故障报文中，降低了 PLC/HMI 的工程组态成本

• TIA 博途中提供了集成组态与诊断功能

• 借助于 WLAN 和 NFC（近场通信）并通过智能手机/平板电脑进行快速的移动式诊断：通过移动网站快速访问 SCALANCE XM-400 的 Web 管理功能。该功能可用现有的 WLAN 和 NFC 来启动。

Area of application

使用 SCALANCE XM-400 产品，可以在控制层组态对网络可用性要求较高、需要丰富诊断功能、同时又需要有大量端、数据传输速率高并支持光缆和铜缆以及“以太网供电”传输的交换网络。

由于基本设备具有可扩展性并且有第 3 层交换功能，可面向相关应用建立网络并随时进行扩展。

Design

SCALANCE XM-400

具有多 24 个千兆端的 SCALANCE XM-400 是一种具有坚固的工业标准机箱的工业以太网交换机，适合安装在标准导轨上，防护等级为 IP20。

SCALANCE XM-400 基本设备提供了以下附加接

• 控制台端（串行接 RJ11）和管理端口（100 Mbit/s，RJ45），用于现场进行参数设置/诊断及固件更新

• 用于可选的 C-PLUG 交换介质的插槽（在供货范围内），以便与更换设备；或者用于通过软件扩展到第 3 层交换功能的 KEY-PLUG

• 可以任意组态浮置信号触点，例如用来指示故障

• 通过 LED 和选择按钮显示各种操作模式和状态信息

• 通过接地螺栓进行确定的接地连接

• 提供了两个馈电端以防电压故障

• 在右侧连接端扩展器（安装无需工具）

Functions

• 环网高速冗余；
  将光纤线路的末端相连以形成一个环网，就创建了一个冗余网络结构。 SCALANCE XM-400 交换机具有一个集成的冗余度管理器 (RM)，可连续监视网络的功能。 它可以识别环网中的传输通路故障或 SCALANCE XM-400 交换机故障，然后激活替代通路。 在含有 SCALANCE X-200 或 OSM/ESM 的环网中，可以集成传输速率为 100 Mbps 的 XM-400 交换机。在含有 SCALANCE X-300 和 SCALANCE XR-500 的环网中，可以集成传输速率达到千兆的 XM-400 交换机。

• 高速后备冗余；

  借助于集成的后备功能，可以可靠连接多个环网。 两个传输链路用于将一个环网中的两台 XM-400 交换机连接到另一个环网。

• 时钟同步；
  诊断报文（记录表输入，电子邮件）带有时间标志。 通过利用时间服务器进行时间同步，可在整个网络内实现标准化的本地时间，因此可简化诊断报文在多个设备中的分配。

• 使用多点传送协议（如 IP 语音、视频）时的负载限制

• 通过学习多点传送接收器，XM-400 交换机也可以过滤多点传送数据流量，从而限制网络中的负载。

• 至公司网络的冗余接；
  X-400 交换机支持标准冗余协议，即生成树协议 (STP) 和快速生成树协议 (RSTP)由此一个子网络可以冗余连接到上位公司网络，降低重新组态时间（秒数量级）。

• 支持虚拟网络 (VLAN)；
  如果构建的工业以太网的用户数量快速增长，则可将现有网络实际划分为多个虚拟子网，例如将网络划分为多个逻辑区域。 这样就可将大型以太网网络细分为具有自身 IP 地址空间的多个更小的子网。

• 通过符合 802.1Q 的 IP 服务类型 ToS) 和优先级排序来支持服务质量 (QoS)

• 通过链路聚合 (IEEE 802.3ad) 来并行使用多个端以提高传输速率和故障安全性。

• 支持端优先级排序

• 支持带宽限制（广播限制器、多播限制器、单播限制器）

• 流量控制

• 建议设备更换；
  所有设置自动备份在 C‑PLUG 插入式交换介质上（交换介质在供货范围内）。 如果必须更换 SCALANCE XM-400 系列的交换机，那么只需通过插入 C-PLUG 将这些设置传输至替换设备

1. PC与MC控制的区别
     简而言之，MC是通用的专用机，而PC则是专用的通用机。
     从微型计算机的应用范围来说，MC是通用机，而PC是专用机。微型计算机是在以往计算机与大规模集成电路的基础上发展起来的，它大特征是运算速度快，功能应用范围广，所以说MC是通用计算机。而PC是一种为适应工业控制环境而设计的专用计算机。
     但从工业控制角度来说，PC则又是一种通用机。通过更改选用户程序、合理的选择功能模块，即可满足各种工业控制系统的要求。而采用MC作为某一设备的控制器就必须根据实际需要考虑抗干扰问题和硬件、软件设计，以适应设备控制的专门需要。这样，势必把通用的MC转化成具有特殊功能的控制器，而成为一台专用机。
     具体区别体现在如下几方面：
     1. PC抗干扰性能比MC高；
     2. PC编程比MC简单；
     3. PC设计调试周期短；
     4. PC的输入／输出响应速度慢，有较大的滞后现象(一般为ms级)，而MC的响应速度快(为 us级)；
     5. PC易于操作，人员培训时间短，而MC则较难，人员培训时间长；
     6. PC易于维修?、MC则较困难。
     2. PC与继电器控制的区别
     在PC的编程语言中梯形图是为广泛使用的语言通过PC的指令系统将梯形图转变成PC能接收的程序，并由编程器将程序键入到PC的用户存储区中去。
     PC的梯形图与继电器控制线路图十分相似，主要原因是PC梯形图的发明大致上沿用了继电器控制电路元件符号，仅在个别之处有些不同。同时，信号的输入／输出形式及控制功能也是相同的．但PC的控制与继电器的控制有不同之处．主要体现在：
     a) 组成器件不同
     继电器控制线路是许多真正的硬件继电器组成，而梯形图则由许多所谓“软继电器”组成。这些“软继电器”实质上是存储器中的每一位触发器，可以置“0”或置“1”。
硬件继电器易磨损，而“软继电器”则无磨损现象。
     b) 触点数量不同
     硬继电器的触点数量有限，用于控制的继电器的触点数一般只有4~8对；而梯形图中每只“软继电器”供编程使用的触点数有无限对。因为在存储器中的触发器状态可取用任意次数。
     c) 实施控制的方法不同
     在继电器控制线路中，要实现某种控制是通过各种继电器之间硬接线实现的。由于其控制功能已包含在固定线路之间。因此它的功能专一，不灵活；而PC控制是通过梯形图即软件编程实现的，所以其灵活多变。
     另外，在继电器控制线路中，为了达到某种控制目的，而又要安全可靠，同时还要节约使用继电器接点，因此设置了许多具有制约关系的联锁电路；而在梯形图中，因为它处于一种周期扫描工作方式，不存在几个支路并列同时动作的因素，同时在软件编程中也可将连锁条件编制进去，因而PC的电路控制设计比继电器控制设计大大简化了。
     d) 工作方式不同
     在继电器控制线路中，当电源接通时，线路中各继电器都处于受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合，不应吸合的继电器都因受某种条件限制不能吸合。这种工作方式有时称为并行工作方式；而在梯形图的控制线路中，图中各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序的扫描顺序。这种工作方式有时称为串行工作方式。
     一个继电器控制线路可以转化成PC的梯形图，但由于工作方式的不同，即前者是并行工作方式，后者是串行工作方式，再加上PC工作过程特点还有集中输入、集中输出刷新等，因此PC的控制结果有一定的特殊性，主要表现在以下两个方面：
     a) 输入/输出的滞后现象（举例说明）

     大延迟有可能占2~3个循环周期时间，所以延迟时间与程序长度、指令执行速度有关。
     这种响应滞后不仅是由于PC扫描工作方式造成，更主要是PC输入接口滤波环节带来的输入延迟和输出接口中驱动器件动作时间带来输出延迟，还与程序设计有关。对于一般工业控制设备来说，这种滞后现象是完全允许的。
     b) 双重输出不允许（举例说明）

    上图是一个典型双重输出的例子，对于双重输出，PC的输出处理原则是：优先处理后者的工作程序