4.- ethernet componentes de red

Excellence inAutomation & Drives:

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4.- ETHERNET Componentes de red Página 1PS COMUNICACIONES

Automatización totalmente integrada

SIMATIC NET

Redes abiertas para la comunicación industrial


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Ethernet Industrial

¡Realmente potente!


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Procesadores de comunicación para SIMATIC

Datos técnicos

Introducción

Procesadores de comunicación para PC‘s , Workstations y software

Aplicaciones de Industrial Ethernet

Protocolos de comunicación de Ethernet Industrial

Componentes de redComponentes para cableado coaxialComponentes para par trenzado industrialComponentes para fibra optica

Índice


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Topologías de la red en LAN

Red eléctrica: Cable triaxialSegún 10Base5, máx. 500mEstructura de bus, cable triaxial robustoAlta disponibilidad mediante elementos de bus pasivos

Red óptica: Cable de FO Estructura de estrella, anillo o lineal Sin influencia electromagnética Alta disponibilidad mediante ejecuciones

redundantes (anillos) Amplias distancias mediante Switching (150 km y más)

Red eléctrica: Cable de par trenzado industrialSegún 10BaseT, máx. 100mEstructura de estrella, doble apantallamientoCostes favorables en el cableado


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Cable triaxial (cable de bus 727-0)

Alta seguridad de datos debido a su apantallamiento adicional

Aplicable concepto general de tierras

Alta disponibilidad mediante medios de transmisión pasivos

Pantalla de aluminio adicional

Aislamiento:sumergible en aguapotable o bajo tierra

Cable coaxial(cable amarillo)

4 láminas exterioresal cable

Cable triaxial

Alma


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Cable coaxial (Cable de bus 727-0 o bien cable triaxial)

Conexión de transceiver y concentradores de estrellaPantalla adicional de aluminio como suplemento a la normativa IEEE 802.3 permite aplicar un concepto de tierras general

Conector coaxial N al final del cableCables para fijar la pantalla a tierra

El diseño debe cumplir reglas de configuración (ver manual para redes triaxiales)

Cable coaxial según IEEE 802.3 con pantalla adicional y aislamiento de PVC

Cable triaxialAislamiento de color verde

Interfases

Funciones

Conformidad

Diseño const.

Configuración


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Cable Drop (Cable de conexión 727-1)

Conexión de DTE‘s con interfase AUI a los componentes de la red Ethernet industrial con interfase AUIConexión de Switches, ELM‘s y multiplexores de canal al transceiver

Conector de 15 pines Sub-D con distintos tamaños de cableConector 15 pines con chapa fijadora y con distintos tamaños de cable

El diseño debe cumplir reglas de configuración (ver manual de redes triaxiales)

Cable Drop según IEEE 802.3

Cuatro pares de cables trenzados y apantallados con una pantalla exterior adicionalAislamiento color verde

Interfases

Funciones

Conformidad

Diseño const.

Configuración


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Transceiver

Conexión de DTE‘s al cable triaxial

Separación galvánica del bus Diseño contructivo robusto y

apto para la industria

10 MB 100 MB


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Transceiver

Independiente de protocoloConexión de uno o dos participantes al cable de busConexión segura al bus mediante conexión a rosca (tipo tornillo)Vigilancia de tiempo de envío (Jabber-Control)Separación galvánica entre los participantes y el busConexión al bus mediante conector coaxial NUno o dos conectores Sub-D para DTE‘sEn transceiver de dos vías LED‘s de señalización de envío, recepción, colisión y tensión de alimentaciónTesteo de reconocimiento de colisiones (SQE-Test)El diseño debe cumplir las reglas de configuración (ver manual de redes triaxiales)Estándar según IEEE 802.3Caja de aluminio robusto, grado de protección IP 40

Interfases

Protocolo

Diagnosis

Diseño const.

Configuración

Funciones

Conformidad


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Repetidor

Amplía la distancia de la red mediante la conexión de dos segmentos

Separación galvánica Desconecta segmentos

perturbados

10 MB 100 MB


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Repetidor

Independiente de protocolo

Interconexión de dos segmentosDesconecta segmentos perturbadosSe consigue una distancia de 1.000 metros utilizando dos repetidores y transceiver de FO y FO (repetidor remoto)Regeneración de la señal

2 x 15 pines Sub-D

Señalización Señal de alimentación Por segmento: Online, colision, datos de envío/recepción

El diseño debe cumplir las reglas de configuración (ver manual de redes triaxiales)

Estándar según IEEE 802.3

Interfases

Protocolo

Configuración

Funciones

Conformidad

Diagnosis


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Multiplexor de canal SSV 102

Conecta un máximo de 5 equipos

Permite servicio aislado (Stand-alone)

Alimentación a través de los equipos a él conectados

10 MB 100 MB


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Multiplexor de canal para la conexión de un máximo de 5 equipos mediante el cable de conexión 727-1Puede funcionar Stand-alone conectado a una red Ethernet industrial mediante transceiver y TPTRReconoce colisiones No necesita tensión de alimentación externa

5 conectores de 15 pines Sub-D (AUI) para DTE‘s1 conector de 15 pines Sub-D (AUI) para la conexión a la Ethernet industrial

Señalización de alimentación si hay equipos conectados



Interfases

Protocolo

Configuración

Funciones

Conformidad

Diagnosis


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Conexión de hasta un máximo de 8 equipos

Permite funcionamiento aislado (Stand-alone)

Utilizable como equipo de sobremesa o empotrable en armario de 19"

10 MB 100 MB


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Multiplexor de canal para la conexión de un máximo de 8 equipos mediante el cable de conexión 727-1Puede funcionar Stand-alone conectado a una red Ethernet industrial mediante transceiver y TPTRAlimentación externa a AC 120 / 240 V

8 conectores de 15 pines Sub-D (AUI) para DTE‘s1 conector de 15 pines Sub-D (AUI) para la conexión a la Ethernet industrial

Señalización de diagnosis mediante LED



Interfases

Protocolo

Configuración

Funciones

Conformidad

Diagnosis


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Concentrador de estrella activa ASGE

Para la generación de grandes redes Ethernet

Servicio sencillo mediante el intercambio de tarjetas en funcionamiento

Posibilidad de implementar redundancias a través de diseños en anillo mediante configuraciones en fibra óptica

KYDEKYDE ECAUIECAUI ECFL2ECFL2

HSSMHSSM

MIKEMIKEECFL4ECFL4

ECTP3ECTP3

10 MB 100 MB


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Concentradores de estrella activa

Independiente de protocoloConexión de participantes a traves de los siguientes medios:

Cable triaxial, cable Drop Cables de par trenzado industrial Cables de fibra óptica

Fuente de alimentación redundantePone a disposición avisos mediante contactos de relécon la tarjeta de avisos HSSMPosibilidad de gestión SNMP mediante la tarjeta MIKETarjeta interfase para la conexión de todo tipo de mediosChasis con alimentaciones tanto de AC 120/230 V como de DC 24 V con posibilidad de alimentación redundanteTarjetas interfase con LED‘s de señalizaciónSeñalización a distancia mediante contactos de aviso HSSM y gestión mediante la tarjeta MIKEChassis de 19“ para la inserción en armario o empleo como equipo de sobremesa

Interfases

Protocolo

Diagnosis

Diseño const.

Funciones


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Componentes de red SIMATIC NET para tecnolgía Fast Ethernet (100 Mbits/s)

Innovación en la tecnología de Ethernet:¡Siguen existiendo las siguientes ventajas!

Datos estructurados Acceso al medio CSMA/CD Los mismos cables para par trenzado industrial y fibra óptica

Ventajas de Fast Ethernet Alta transmisión de datos Uso de tecnología switching Configuraciones de red simples Soporta infraestructuras anteriores, las redes de 10 Mbit/s pueden acoplarse sin problemas


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Cable de par trenzado industrial

Especialmente inmune a interferencias debido a su doble apantallamiento

Simple manejo Costes favorables para la

conexión de DTE‘s

Pantallaexterna

Par de hilos 2

INDUSTRIAL TWISTED PAIR


Lámina de aluminiofunc. pantalla

AislamientoElementociego

Par de hilos 1


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Conexión punto a punto entre dos participantes ITP (DTE, OLM, ELM, concentradores de estrella, TPTR)Seguro ante EMV mediante doble apantallamiento especialAplicable concepto de tierra generalCables preconfeccionados y suministrables por metros Seguro para el futuro por su validez para Ethernet y Fast Ethernet

Conector de 15 pines metálico para la conexión de DTE‘sConector de 9 pines para la conexión a participantes de red activos (OLM, ELM, concentradores de estrella con ECTP 3)El diseño debe cumplir las reglas de configuración (ver manual de redes de par trenzado industrial)Cumple con la categoría 5 de las normas estándares internacionales ISO/IEC 11801 y EN 50173S/STP (Screened Shielded Twisted Pair)Doble apantallamiento / aislamiento color verde

Interfases

Funciones

Conformidad

Diseño const.

Configuración


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Conexión a 100 metros sin panel de empalmes

Robusto conector sub-D con carcasa metálica

Sub-D9 y RJ 45 para la conexión a componentes de red

Sub-D15 para la conexión de equipos con un puente para el reconocimiento del transceiver TP integrado

Técnica de conexión para par trenzado industrial


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Técnica de conexión para par trenzado industrial

Interfases

Funciones

Conformidad

Configuración

Cable con inmejorable apantallamiento Conexión a 100 m. sin panel de empalmesTécnica de conexión robusta: vibraciones, suciedadPanel de conexión/conectores “listo para instalar"Concepto de sistema: cable, técnica de conexión, OLM/ELM, SK, CP‘s

Sub-D9 y RJ 45 para la conexión de componentes de redSub-D15 para la conexión de DTE‘s con puente para reconocimiento de transceiver TP integrado

El diseño ha de cumplir las reglas de configuración (ver manual de redes de par trenzado industrial)



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Fast Connect para Ethernet Industrial

SistemaFastConnect - Instalación de la estructura de cableado industrial: ¡Los cables son confecionados correctamente!

Todos los componentes surgen de una misma fuente: Cables FC robustos, FC RJ 45, TP Cords


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Industrial Ethernet FastConnect cables

Cables FastConnect CAT 5 IE (100 MHz)Cables FastConnect CAT 5 IE (100 MHz)

Cable estándar IE FC (max 90m) Cable flexible IE FC (max 75m) Cable de barcos IE FC (max 75m) TP cord (RJ45, Sub-D 9,Sub-D 15, max.10 m)


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FastConnect RJ45 Outlet y TP Cord

10 MB 100 MB


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Estructura de cableado con FastConnect Outlet RJ 45

TP cordmax. 10 m

S7-400

S7-400

S7-300

TP cordmax. 5 m

Cabina de control

ESM TP80

Rail DIN FC - RJ 45

TP cordmax. 5 m

Cable estándar ITP FC max. 90 m


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Cables de fibra óptica de cristal

Aplicación para largas distancias

Inmunes a perturbaciones electromagnéticas

Instalación simple Puede encargarse preconfeccionado Sin problemas de tierras Cable muy ligeros

Disponibles en diversos diseños

10 MB 100 MB


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Fibra óptica de cristal

Funciones

Inserción en ambientes EMV Grandes distancias (hasta cerca de 3 km con fibra

multimodo y hasta cerca de 28 km con fibra monomodo) entre dos participantes para una velocidad de transferencia alta

Protección de DTE‘s mediante separación galvánica entre los medios de transmisión

No requiere medidas de protección adicionales Simple conexión de la FO (poco peso, ninguna

distancia mínima con los cables de potencia) Disponibilidad de cables preconfeccionados (no se

necesita personal especializado ni herramientas especiales)


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Fibra óptica de cristal

Interfases

Redes

Velocidad

Configuración

Conectores BFOC (2 x 2 conectores por cable)

Se debe respetar la máx. longitud de cable Ver manual de redes de par trenzado industrial

para 10 MBit/s y 100 MBit/s

Ethernet industrial, PROFIBUS (también MPI)

Alta disponibilidad mediante anillos ópticos redundantes (redundancia del medio) Utilizable tanto para Ethernet industrial y como para PROFIBUS Seguridad de futuro: válido para 10 Mbit/s y 100 Mbit/s

Funciones


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Transceiver óptico MINI OTDE (BFOC)

Conexión directa de fibra óptica a diferentes componentes de Ethernet industrial

Separación galvánica mediante fibra óptica

10 MB 100 MB


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Transceiver óptico MINI OTDE (BFOC)


Conexión de un DTE (CP), un SSV, un ELM o un repetidor a un cable de fibra ópticaConexión punto a punto sobre grandes distanciasSe puede conectar directamente a una interfase AUIMontaje fijo mediante cable de conexión y cierre de seguridad opcional

Conector de 15 pines (AUI) para DTE2 x conectores BFOC para el camino óptico

Representación del estado de la conexión, recepción, colisión en el envío y alimentaciónEl diseño debe seguir una reglas de configuración (ver manual de redes para Ethernet industrial)


Interfases

Protocolo

Diagnosis

Configuración

Funciones

Conformidad


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OLM + ELM (Optical/Electrical Link Module)

Optima formación de

topologías en estrella para

Ethernet industrial (línea-

anillo-estrella)

Alta disponibilidad mediante

alimentación redundante y

estructuras de anillo

redundante

Rápido y simple montaje y

fácil puesta en servicio


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Electrical Link Module ELM

Independiente del protocolo

Posibilidad de alimentación redundante Conexión de hasta 3 participantes en ITP Conexión de módulos en cascada mediante cables ITPInterfase AUI unuversal

Conexión en redes triaxiales mediante transceiver Posibilidad de conectar TPTR

3 x conectores de 9 pines para cables ITPConector de 15 pines AUI para la conexión a transceiver

Representación de señales de colisión, recepción, estado de cone-xión y señal de fallo de redundancia mediante contacto

6 conmutadores DIL (activación del servicio redundante, selección de los puertos a vigilar)

El diseño debe seguir unas reglas de configuración (ver manual de redes triaxiales)

Interfases

Protocolo

Diagnosis

Configuración

Funciones


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Optical Link Module OLM


Posibilidad de alimentación y medio redundanteConexión de hasta 3 DTE‘s mediante ITPConexión entre módulos o con participantes con FODos conexiones ópticas para la construcciónde líneas o anillos redundantes con OLM‘s o acopladores de estrella Directa conexión óptica de los participantes con transceiver ópticos

3 puertos ITP (9 pines para cable ITP)2 puertos ópticos para la conexión de cables de FO

Representación de señales de colisión, recepción, estado de cone-xión y señal de fallo de redundancia mediante contacto

6 conmutadores DIL (activación del servicio redundante, selección de los puertos a vigilar)

El diseño debe seguir unas reglas de configuración (ver manual de par trenzado industrial)

Interfases

Protocolo

Diagnosis

Configuración

Funciones


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Switching en Ethernet Industrial:Altas prestaciones con separación de carga

Red LAN con Switching

Cada segmento tiene capacidad y velocidad de funcionamiento propias

El tráfico de datos permanece local. Sólo determinados paquetes de datos atraviesan los límites del segmento

Separación de carga por medio de los Switches

Red LAN compartida

Todos los nodos conectados en red tienen las mismas prestaciones y velocidad de funcionamiento

Los paquetes de datos pueden circular por cualquier segmento de la red aumentando el tráfico de la red

LAN LAN

Segment A

Segment B

Segment C

Segment D

Segment A

Segment B

Segment C

Segment D

Tráfico de datos


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Industrial EthernetOSM - Módulo switch óptico

Interfases

2 puertos de fibra optica;100Mbit/s full duplex

6 puertos a 10/100 Mbit/s; para ITP (Sub D) o TP (RJ45)

1 puerto standby

1 puerto serie

Alimentación 2 x 24 V DC

Contacto de señalización

Preparado para administración de redes

10 MB 100 MB


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OSM - Características

Altas prestaciones en red

Puertos ópticos de 100 Mbit/s para la conexión del módulo

Puertos ITP de 10 Mbit/s para la conexión de los DTE‘s

Incremento del número de participantes por anillo

Reglas de configuración triviales

Ampliación de los anillos simple: módulos, distancias

Características especiales:Dispone de una rápida redundancia en grandes anillos e incluso en segmentos expandidos


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Ethernet industrial SwitchingAcoplamiento de carga y Full-Duplex

Acoplamiento de carga:Tráfico de datos localpermanece local

Full Duplex:Envío y recepción de datos simultáneo


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Optical Switching Module OSM

Independiente de protocolos

Construcción de redes Ethernet industrial con la tecnología de Switching con Backbone con100 Mbit/s en fibra ópticaRápidos medios redundantes incluso para grandes redes (Tiempo de reconfiguración máx. 0,5s)Sencilla configuración de la red sin reglas de parametrizaciónEstructuras en forma de línea y estrella, anillos ópticos a 100 Mbit/s, anillos redundantes

2 puertos switched FO (100 Mbit/s)4 puertos ITP switched (10 Mbit/s) para DTE‘s2 x 24 V DC para aliment., contacto de aviso y 1 puerto Standby

Indicación del estado del módulo mediante LED‘s y contacto libre de potencial Simples reglas de configuraciónMáx. 3.000m entre 2 OSM‘s, máx. 50 OSM‘s

Interfases

Protocolo

Diagnosis

Configuración

Funciones


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Industrial EthernetESM - Módulo swich eléctrico

Interfaces

8 puertos a 10/100 Mbit/s; ITP (Sub D) o TP (RJ45)

1 puerto standby

1 puerto serie

Alimentación 2 x 24 V DC

Contacto de señalización

Preparado para administración de redes

10 MB 100 MB


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ESMAnillo redundante con par trenzado

Bajos costes, menor necesidad de repuestos:redundancia sobre par trenzado, redundancia (RM)

Mayor velocidad y más puertos:8x10/100 Mbit/s puertos TP

Fácil integración: disponibles versiones ITP y RJ45

Preparado para administra- ción de redes a alto nivel (SNMP)

ESM: Electrical Switch Module


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Switching en Ethernet Industrial: Unión redundante de anillos ópticos de OLMs

OLMOLM

OLM

OLM OLM

OLM

OLMOLM

OLM

OLM OLM

OLM


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Switching en Ethernet Industrial: Unión de segmentos ya existentes

OLM

OLMOLM

OLM

OLM OLM

OLM

OLMOLM

OLM

OLM OLM

OLM

ELMELM


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Acceso a los componentes de red a través de buscadores estándar

Control de proceso a través de la Red Internet con SIMATIC NET OSM V2 y ESM

WinCC /PCS7

Posibilidad de parametrización de los componentes de red

Diagnóstico de fallos: Los componentes de red

pueden enviar E-mail Visión del estado de

funcionamiento


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Gestión de redes a través de tecnología Web

Conexión a los OSM V2/ESM via Browser

Posibilidad de configuración de los OSM V2/ESM

Diagnóstico de losOSM V2/ESM

Cliente E-mail integrado

Estatus de los componentes


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Visualización del nivel de tráfico de datos

Gestión de redes a través de tecnología Web


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OSM´s V2/ESM & SNMP Network Manager


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Comunicación SNMP: Funcionamiento

Management-Application

User Datagram Protocol (UDP)

Internet Protocol (IP)

Layers 1 and 2

SNMP Manager

SNMP Managed Object

UDP

IP

Layers 1 and 2

SNMP Agent

SNMP Managed Object

UDP

IP

Layers 1 and 2

SNMP Agent

SNMP Managed Object

UDP

IP

Layers 1 and 2

SNMP Agent

ManagementInformationBase (MIB)

UDP

IP

Layers 1 and 2

SNMP Agent

GetGet Next

Get ResponseSet

Trap

SNMP Messages

PC OSM´s V2/ESM´s

SNMP: Simple Network Management Protocol


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OSM´s V2/ESM´sActualización de Firmware

Posibilidad de actualizar el firmware de los OSM V2/ESM, a través de un interfase serie del PC

Para actualizar el Firmware sólo necesitamos: Un PC con Windows 95/98/NT Tener instalado el Hyperterminal (estándar de

Windows) Un cable serie (cable null modem) El fichero de Firmware descargable

gratuitamente de la red a través de SIMATIC NET technical support


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OSM V2/ESM Procedimiento de actualización del firmware

Conexión serie

• Descarga del Firmware• Inicialización del Agent Address Information


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OSM Versión 2/ESM - Gama de productos

Productos ITP (SubD-9)10/100BaseT

X

TP (RJ45)10/100BaseT

X

MM (Multimodo)100BaseFX

BFOC

SM (Monomodo)100BaseFX

BFOC

OSM ITP62 6 - 2 -

OSM ITP 53 5 - 3 -

OSM TP62 - 6 2 -

ESM ITP80 8 - - -

ESM TP80 - 8 - -

OSM ITP62-LD 6 - - 2


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Optical Media Converters OMC TP11 & OMC TP11-LD

Nuevo Switch OSM FO08 Mini-Switches OSM TP22, ESM TP40


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Optical Media Converters OMC TP11 & TP11-LD

100 Mbit/s. Par trenzado industrial(RJ45, máx. 6 m TP cord)

100 Mbit/s. Puertos de fibra Conectores BFOC

OMC TP11: máx. 3 km fibra multimodo OMC TP11-LD: máx. 26 km fibra

monomodo Alimentación 24 V DC redundante

Posibilidad de detección de fallos a través del SNMP Disponibles a partir del verano del 2001


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OMC´s : Ejemplo de configuración

100 Mbit/s

10/100 Mbit/s

10/100 Mbit/s

100 Mbit/s

Fibra óptica100 Mbit/smáx. 3 km/26 km


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Nuevo Switch OSM FO08

OSM Version 2

Nuevas características:

8 puertos de fibra 100 Mbit/s (Conectores BFOC, máx. 3 km para fibra multimodo)

8 entradas digitales(Monitorización del OSM a través del SNMP OLM señales de contactos, switches de puertas , etc...)

Disponible a partir del verano del 2001


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Nuevo Switch F008: Ejemplo de configuración

100 Mbit/s

10/100 Mbit/s

10/100 Mbit/s

100 Mbit/s

100 Mbit/s

100 Mbit/s

100 Mbit/smáx. 3 km/26 km


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Mini Switches OSM TP22 & ESM TP40

Switches de 4 puertos: OSM TP22:

2 Puertos de fibra 100 Mbit/s (conectores BFOC, máx. 3 km fibra multimodo)2 Puertos de par trenzado 10/100 Mbit/s (conectores RJ 45)

ESM TP40: 4 Puertos de par trenzado 10/100 Mbit/s (conectores RJ 45)

Redundancia integrada

Monitorización básica de los switch a través del SNMP

Disponibles a partir de finales del 2001


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Mini Switches: Ejemplo de configuración

Programadora

Anillo redundante


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