Cisco IE-3100-4P2S-E switch công nghiệp DIN-rail 4 PoE+ 120W 2 SFP

Cisco IE-3100-4P2S-E là mẫu switch công nghiệp Gigabit Ethernet nhỏ gọn gắn thanh DIN-rail thuộc dòng Cisco Catalyst IE3100 Rugged Series, tích hợp 4 cổng đồng RJ-45 10/100/1000 Mbps hỗ trợ cấp nguồn PoE/PoE+ (ngân sách PoE 120W) và 2 cổng quang uplink 1GE SFP. Vận hành trên hệ điều hành Cisco IOS XE kèm giấy phép vĩnh viễn Network Essentials, thiết bị mang lại kết nối tốc độ cao, bảo mật phần cứng và khả năng chịu nhiệt từ -40°C đến +75°C cho các tủ điện chật hẹp trong nhà máy sản xuất, trạm biến áp, giao thông thông minh (ITS), kho vận và hạ tầng ngoài trời.

Liên hệ: 0986 397 886

Tổng quan

Theo datasheet Cisco Catalyst IE3100 Rugged Series (mã tài liệu C78-3383137-09), dòng switch này được thiết kế chuyên biệt để phổ cập kết nối Gigabit Ethernet trong hình dáng cố định (fixed form-factor) cực kỳ nhỏ gọn cho những vị trí bị giới hạn diện tích lắp đặt như tủ điều khiển máy móc, trung tâm phân phối, nhà kho và hộp kỹ thuật ngoài trời. Trên model IE-3100-4P2S-E, toàn bộ 4 cổng đồng Gigabit downlink đều hỗ trợ chuẩn IEEE 802.3af (PoE) và 802.3at (PoE+) với công suất tối đa 30W trên đồng thời cả 4 cổng trong tổng ngân sách PoE 120W.

Một ưu thế kỹ thuật quan trọng của IE-3100-4P2S-E là công nghệ PoE Boost, cho phép switch cấp nguồn PoE/PoE+ cho thiết bị đầu cuối ngay cả khi điện áp nguồn DC đầu vào xuống thấp tới 12VDC (dải danh định 12V đến 54V, dải tuyệt đối 9.6V đến 60V), giúp tận dụng trực tiếp nguồn 12VDC hoặc 24VDC sẵn có trong tủ điều khiển công nghiệp mà không bắt buộc phải dùng bộ nguồn 48V-54VDC riêng. Thiết bị còn tích hợp Perpetual PoE (duy trì cấp nguồn PoE liên tục cho camera, đèn hoặc cảm biến ngay cả khi switch đang khởi động lại) và Fast PoE (cấp nguồn PoE cho thiết bị đầu cuối ngay khi có điện trở lại mà không cần chờ hệ điều hành IOS XE nạp xong).

Bên cạnh khả năng chuyển mạch Layer 2 công nghiệp, định tuyến Inter-VLAN và định tuyến tĩnh (Static routing), IE-3100-4P2S-E hỗ trợ đầy đủ các giao thức tự động hóa công nghiệp như EtherNet/IP (CIP), PROFINET v2.3, Modbus, SCADA, bản tin GOOSE cho trạm biến áp và đồng bộ thời gian chính xác IEEE 1588v2 PTP (hỗ trợ cả Power Profile cho ngành điện và Default Profile cho sản xuất). Hệ thống vòng dự phòng tốc độ cao gồm Resilient Ethernet Protocol (REP), Media Redundancy Protocol (MRP / Fast MRP) và ITU-T G.8032 Ethernet Ring Protection (ERP v1) bảo đảm mạng vận hành liên tục.

Liên hệ: 0986 397 886

Điểm nổi bật

• Cấu hình 6 cổng Gigabit toàn diện: gồm 4 cổng đồng 10/100/1000 Mbps RJ-45 hỗ trợ PoE/PoE+ và 2 cổng quang uplink 1GE SFP, đạt băng thông chuyển tiếp 6 Gbps và tốc độ chuyển tiếp 8.928 Mpps (đo với gói tin 64-byte).
• Ngân sách PoE 120W kèm PoE Boost: cấp tối đa 30W PoE+ đồng thời trên cả 4 cổng downlink; hỗ trợ PoE Boost từ nguồn đầu vào thấp tới 12VDC cùng tính năng Perpetual PoE và Fast PoE.
• Kích thước siêu nhỏ gọn gắn DIN-rail: chỉ 12.70 x 6.48 x 12.90 cm (5.00 x 2.55 x 5.08 in - Cao x Rộng x Sâu) và nặng 0.91 kg (2.0 lb), tiết kiệm tối đa không gian trên thanh DIN-rail trong tủ điện hẹp.
• Thiết kế không quạt chịu môi trường khắc nghiệt: làm mát đối lưu tự nhiên không bộ phận chuyển động, vỏ chuẩn IP30, vận hành từ -40°C đến +75°C (tủ có quạt thổi), -40°C đến +70°C (tủ thông gió) và -40°C đến +60°C (tủ kín), thử nghiệm điển hình ở +85°C trong 96 giờ.
• Nguồn DC kép dự phòng dải rộng: trang bị 2 ngõ vào nguồn DC (Dual DC Inputs) dải 12V đến 54V danh định (9.6V đến 60V tuyệt đối), công suất tiêu thụ bản thân switch chỉ 22.5W (chưa tính tải PoE).
• Bảo mật cấp doanh nghiệp trên Cisco IOS XE: tích hợp Secure Boot, ký xác thực phần mềm (Image Signing), chip phần cứng Cisco Trust Anchor, 802.1X, Port Security, DHCP Snooping, Dynamic ARP Inspection (DAI), IP Source Guard, IPv6 First-Hop Security, PACL/VACL, SXP và NEAT.
• Đa chuẩn công nghiệp và độ tin cậy cao: đạt chuẩn IEC 61850-3 và IEEE 1613 (trạm biến áp), EN 50121-4 (đường sắt), NEMA TS2:2021 (giao thông), IEC 62443-4-1/4-2, chống cháy nổ Class I Div 2 / ATEX Zone 2, hàng hải DNV và chỉ số MTBF lên tới 755.460 giờ.

Liên hệ: 0986 397 886

Phần cứng và cổng kết nối

Liên hệ: 0986 397 886

Cấu hình cổng

• 4 cổng đồng Gigabit PoE/PoE+: chuẩn 10/100/1000 Mbps RJ-45, hỗ trợ IEEE 802.3af/at với tổng ngân sách công suất PoE 120W (cấp đủ 30W PoE+ trên cả 4 cổng downlink từ bản Cisco IOS XE 17.15.1 trở đi).
• 2 cổng quang uplink 1GE SFP: 2 khe cắm SFP độc lập hỗ trợ module quang 100BASE-FX/LX (FE) và 1000BASE-SX/LX/EX/ZX/BX hoặc module đồng 1000BASE-T (GE) để kết nối đường trục khoảng cách xa tới 80 km.

Giao diện điều khiển và quản trị

• Cổng console: 1 cổng console RS-232 (qua đầu nối RJ-45) và 1 cổng console Micro USB giúp kỹ thuật viên cấu hình trực tiếp thuận tiện tại hiện trường.
• Lưu trữ tháo rời (Swap Drive): 1 khe cắm thẻ nhớ SD công nghiệp hỗ trợ dung lượng 1 GB, 4 GB hoặc 16 GB (thẻ nhớ SD là phụ kiện tùy chọn, không đi kèm mặc định), hỗ trợ tính năng Swap Drive để sao lưu cấu hình và thay thế nhanh thiết bị mà không cần cấu hình lại từ đầu.
• Cổng cảnh báo ngoại vi: 2 ngõ vào cảnh báo tiếp điểm khô (2 dry-contact alarm inputs) để giám sát trạng thái cửa tủ điện, cảm biến nhiệt hoặc nguồn dự phòng.
• Bộ nhớ và năng lực xử lý: trang bị 4 GB DRAM, 1.5 GB bộ nhớ Flash khả dụng cho người dùng, 8 hàng đợi QoS đầu ra (8 egress queues), bảng MAC 8000 địa chỉ unicast, 512 nhóm IGMP multicast, 256 VLAN, 2000 tuyến IPv4 gián tiếp và 128 thực thể STP.

Liên hệ: 0986 397 886

Đặc tính cơ khí và nguồn điện

Cisco Catalyst IE-3100-4P2S-E có kích thước 12.70 x 6.48 x 12.90 cm (5.00 x 2.55 x 5.08 in - Cao x Rộng x Sâu, tính từ mặt trước tới ngàm gắn DIN-rail), trọng lượng 0.91 kg (2.0 lb), lắp đặt chuẩn DIN Rail (có thể gắn tủ rack 19 inch qua bộ gá tùy chọn STK-RACK-DINRAIL=). Thiết bị sử dụng đầu vào nguồn DC kép dự phòng (Dual DC Inputs) với điện áp danh định 12V đến 54V (tuyệt đối 9.6V đến 60V). Dòng điện vận hành tối đa đạt 5.8 A ở 12V, 7.3 A ở 24V và 3.7 A ở 54V; dòng khởi động (inrush current) là 80 A trong 1 ms (ở 12V, 24V hoặc 48V). Công suất tiêu thụ của riêng thân switch là 22.5W (chưa bao gồm công suất cấp PoE). Chỉ số độ tin cậy MTBF đạt 755.460 giờ theo chuẩn Telcordia Issue 4.

Toàn bộ thông số kỹ thuật chi tiết của thiết bị xem tại tab Thông số kỹ thuật.

Bảo mật và quản trị

Thiết bị đi kèm giấy phép vĩnh viễn Network Essentials trên hệ điều hành Cisco IOS XE, bảo vệ phần cứng và phần mềm từ khâu khởi động bằng Secure Boot, Image Signing và chip Cisco Trust Anchor. Các cơ chế bảo mật truy cập bao gồm xác thực IEEE 802.1X, Client Information Signaling Protocol (CISP), Network Edge Authentication Topology (NEAT), PACL/VACL, DHCP Snooping, Dynamic ARP Inspection (DAI), IP Source Guard, bộ tính năng bảo vệ IPv6 (DHCPv6 Guard, IPv6 Destination Guard, RA Guard, IPv6 Snooping, Source/Prefix Guard), RADIUS/TACACS+, SSH, HTTPS, SCP và SXP. Việc vận hành và giám sát được thực hiện dễ dàng qua giao diện đồ họa WebUI hiện đại, CLI, SNMP, Syslog, EEM, tự động hóa cấu hình qua YANG/NETCONF/RESTCONF, cấp phát tự động Zero Touch Deployment (PnP, Express Setup, REP ZTP), truyền dữ liệu gRPC mTLS Stream Telemetry hoặc quản lý tập trung qua Cisco Catalyst Center (hỗ trợ cả vai trò SD-Access Extended Node).

Ứng dụng tiêu biểu

Tủ điều khiển dây chuyền sản xuất và nhà kho tự động

Với bề ngang chỉ 6.48 cm và khả năng cấp nguồn PoE+ từ nguồn 12V/24VDC sẵn có trong tủ PLC nhờ PoE Boost, IE-3100-4P2S-E dễ dàng lắp vào các tủ điều khiển máy công cụ, băng tải nhà kho để kết nối PLC, cảm biến, camera thị giác máy (machine vision) và điểm truy cập Wi-Fi công nghiệp.

Hệ thống giao thông thông minh (ITS) và giám sát ngoài trời

Cấp nguồn PoE+ tối đa 30W/cổng (tổng 120W) cho 4 camera IP/PTZ, bộ thu phí hoặc biển báo tại các hộp kỹ thuật ven đường nhờ chứng nhận NEMA TS2:2021, EN 50121-4, dải nhiệt độ -40°C đến +75°C và kết nối cáp quang SFP về trung tâm điều hành.

Trạm biến áp điện lực, năng lượng và dầu khí

Đáp ứng tiêu chuẩn IEC 61850-3, IEEE 1613, hỗ trợ truyền bản tin GOOSE, Sampled Values, đồng bộ thời gian PTP Power Profile và đạt chứng nhận chống cháy nổ Class I Div 2 / ATEX Zone 2 cho các trạm điện và khu vực công nghiệp nguy hiểm.

Lưu ý khi lựa chọn

Phân biệt IE-3100-4P2S-E với IE-3100-4T2S-E và IE-3100-3P1U2S-E

Trong nhóm 6 cổng của dòng Catalyst IE3100 (4 cổng đồng RJ-45 + 2 cổng quang SFP), mã IE-3100-4T2S-E chỉ truyền dữ liệu (không có PoE); mã IE-3100-4P2S-E hỗ trợ PoE/PoE+ tối đa 30W trên cả 4 cổng đồng; còn mã IE-3100-3P1U2S-E hỗ trợ 3 cổng PoE/PoE+ (30W) và 1 cổng 4PPoE 802.3bt (lên tới 90W) trong cùng ngân sách PoE 120W. Nếu cần tới 8 cổng PoE+ (240W) và 2 cổng combo, có thể chọn mã IE-3100-8P2C-E.

Lưu ý chọn bộ nguồn công nghiệp DIN-rail tương thích

Theo chú thích số 3 và số 4 tại Bảng 8 của datasheet Cisco C78-3383137-09: tổng công suất tiêu thụ của bản thân switch (22.5W) cộng với công suất PoE cấp ra phải nằm trong giới hạn công suất của bộ nguồn; đặc biệt, bộ nguồn DC-DC PWR-IE170W-PC-DC= không được hỗ trợ với các mã PoE gồm IE-3100-4P2S-E, IE-3100-8P2C-E, IE-3100-3P1U2S-E và IE-3100-6P2U2C-E. Để khai thác trọn ngân sách PoE 120W trên IE-3100-4P2S-E từ điện lưới AC, nên chọn bộ nguồn PWR-IE170W-PC-AC= (170W) hoặc PWR-IE240W-PCAC-L= / PWR-IE240W-AC-IEC= (240W). Lưu ý các bộ nguồn có hậu tố -L và PWR-IE50W-AC-IEC= đạt chuẩn IP20, không được chứng nhận cho trạm điện thông minh (smart grid) hoặc khu vực chống cháy nổ (hazardous locations).

Lưu ý về tính năng phần mềm và phụ kiện theo chú thích datasheet

Theo datasheet: (1) ngân sách PoE 120W trên IE-3100-4P2S-E được hỗ trợ từ phiên bản hệ điều hành Cisco IOS XE 17.15.1 trở đi; (2) tính năng dịch địa chỉ mạng Layer 2 1:1 (L2NAT) chỉ hỗ trợ trên hai mã dòng IE-3105 (IE-3105-8T2C-E và IE-3105-18T2C-E), không áp dụng cho IE-3100-4P2S-E; (3) lớp phủ bảo vệ mạch (Conformal coating) chỉ có trên mã IE-3100-18T2C-CC-E; (4) thẻ nhớ SD là phụ kiện tùy chọn đặt riêng (SD-IE-1GB= hoặc SD-IE-16GB=); và (5) khi lắp đặt trong khu vực nguy hiểm cháy nổ Class I Div 2 / Zone 2, thiết bị bắt buộc phải đặt trong vỏ tủ bảo vệ ngoài đạt chuẩn tối thiểu IP54 và giới hạn phê duyệt an toàn tới 60°C.

Xem danh mục mã đặt hàng, bộ nguồn DIN-rail, module SFP và giấy phép tại tab Licensing and deployment.

Tham khảo thêm các bài viết chuyên sâu từ NTCOM tại Switch công nghiệp: cách chọn cho trạm biến áp và nhà máy và Cisco IE3400 và IE3300: khác nhau những gì.