本身与商业网络在数据链路层、网络层、协议层等方面并无本质区别，但针对工业控制的实时性等需求，工业以太网解决了通信实时性、网络安全性、本质安全与安全防爆技术等技术问题，并且采用一些适合于工业环境的措施，如防水，抗振动...其核心还是和商用以太网没有本质的区别，这就和PC机与工控机之间的区别一样。

      工业交换机具有电信级性能特征，可耐受严苛的工作环境。产品系列丰富，端口配置灵活，可满足各种工业领域的使用需求。产品采用宽温设计，防护等级不低于IP30，支持标准和私有的环网冗余协议。

       受供电电源、室内温度、室内湿度、电磁干扰、静电等机房环境的影响，工业交换机常见的硬件故障主要指工业交换机（以太网交换机）电源、背板、模块、端口等部件的故障，具体可以分为以下几类。

西门子SIEMENS工业交换机6GK51080BA002AA3

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◇产品详情：
SIMATIC NET,SCALANCE X108，非网管型 IE 交换机，带 8 个 10/100 Mbit/s RJ45 端口，LED 诊断，故障信号 接点设置按钮，冗余电源，带电子手册光盘

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(1)电源故障：

      由于外部供电不稳定，或者电源线路老化或者雷击等原因导致电源损坏或者风扇停止，从而不能正常工作。由于电源缘故而导致工业交换机机内其他部件损坏的事情也经常发生。

      如果面板上的POWER指示灯是绿色的，就表示是正常的;如果该指示灯灭了，则说明工业交换机没有正常供电。这类问题很容易发现，也很容易解决，同时也是很容易预防的。

      针对这类故障，首先应该做好外部电源的供应工作，一般通过引入独立的电力线来提供独立的电源，并添加稳压器来避免瞬间高压或低压现象。如果条件允许，可以添加UPS(不间断电源)来保证工业交换机的正常供电，有的UPS提供稳压功能，而有的没有，选择时要注意。在机房内设置专业的避雷措施，来避免雷电对工业交换机的伤害。现在有很多做避雷工程的专业公司，实施网络布线时可以考虑。

(2)端口故障：

      这是很常见的硬件故障，无论是光纤端口还是双绞线的RJ-45端口，在插拔接头时一定要小心。如果不小心把光纤插头弄脏，可能导致光纤端口污染而不能正常通信。我们经常看到很多人喜欢带电插拔接头，理论上讲是可以的，但是这样也无意中增加了端口的故障发生率。在搬运时不小心，也可能导致端口物理损坏。如果购买的水晶头尺寸偏大，插入工业交换机时，也容易破坏端口。此外，如果接在端口上的双绞线有一段暴露在室外，万一这根电缆被雷电击中，就会导致所连工业交换机端口被击坏，或者造成更加不可预料的损伤。

      一般情况下，端口故障是某一个或者几个端口损坏。所以，在排除了端口所连计算机的故障后，可以通过更换所连端口，来判断其是否损坏。遇到此类故障，可以在电源关闭后，用酒精棉球清洗端口。如果端口确实被损坏，那就只能更换端口了。

(3)模块故障：

      工业交换机是由很多模块组成，比如：堆叠模块、管理模块(也叫控制模块)、扩展模块等。这些模块发生故障的概率很小，不过一旦出现问题，就会遭受巨大的经济损失。如果插拔模块时不小心，或者搬运工业交换机时受到碰撞，或者电源不稳定等情况，都可能导致此类故障的发生。

      当然上面提到的这3个模块都有外部接口，比较容易辨认，有的还可以通过模块上的指示灯来辨别故障。比如：堆叠模块上有一个扁平的梯形端口，或者有的工业交换机上是一个类似于USB的接口。管理模块上有一个CONSOLE口，用于和网管计算机建立连接，方便管理。如果扩展模块是光纤连接的话，会有一对光纤接口。

      在排除此类故障时，首先确保工业交换机及模块的电源正常供应，然后检查各个模块是否插在正确的位置上，末尾检查连接模块的线缆是否正常。在连接管理模块时，还要考虑它是否采用规定的连接速率，是否有奇偶校验，是否有数据流控制等因素。连接扩展模块时，需要检查是否匹配通信模式，比如：使用全双工模式还是半双工模式。当然如果确认模块有故障，解决的方法只有一个，那就是应当立即联系供应商给以更换。

(4)背板故障：

      工业交换机的各个模块都是接插在背板上的。如果环境潮湿，电路板受潮短路，或者元器件因高温、雷击等因素而受损都会造成电路板不能正常工作。比如：散热性能不好或环境温度太高导致机内温度升高，致使元器件烧坏。

      在外部电源正常供电的情况下，如果工业交换机的各个内部模块都不能正常工作，那就可能是背板坏了，遇到这种情况即使是电器维修工程师，恐怕也无计可施，唯一的办法就是更换背板了。

(5)线缆故障：

      其实这类故障从理论上讲，不属于工业交换机本身的故障，但在实际使用中，电缆故障经常导致工业交换机系统或端口不能正常工作，所以这里也把这类故障归入工业交换机硬件故障。比如接头接插不紧，线缆制作时顺序排列错误或者不规范，线缆连接时应该用交叉线却使用了直连线，光缆中的两根光纤交错连接，错误的线路连接导致网络环路等。

      然而，在实际管理网络的过程中，一些细节因素往往并不是我们所能控制的，由一些不起眼的因素引起的网络故障，排查起来也是要费一番功夫的，那么，我们该怎么进行排查呢？

1、排除法

      当我们面对故障现象并分析问题时，无意中就已经学会使用排除法来确定发生故障的方向了。这种方法是指依据所观察到的故障现象，尽可能全面地列举出所有可能发生的故障，然后逐个分析、排除。在排除时要遵循由简到繁的原则，提高效率。使用这种方法可以应付各种各样的故障，但维护人员需要有较强的逻辑思维，对交换机知识有全面深入的了解。

2、对比法

      所谓对比法，就是利用现有的、相同型号的且能够正常运行的工业交换机作为参考对象，和故障交换机之间进行对比，从而找出故障点。这种方法简单有效，缺点是有时要找一台型号相同、配置相同的交换机也不是一件容易的事。

3、替换法

      替换法是指使用正常的工业交换机部件来替换可能有故障的部件，从而找出故障点的方法。它主要用于硬件故障的诊断，但需要注意的是，替换的部件必须是相同品牌、相同型号的同类交换机才行。

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