工业以太网进入生产设备和基础设施之后，网络故障带来的影响已经不再局限于某一台计算机无法通信。PLC、远程I/O、保护装置、驱动系统、监控平台以及现场测量设备都可能通过同一套网络交换数据，一旦核心通信链路发生中断，设备故障范围可能迅速扩大。对于连续生产、电力系统以及大型过程装置来说，网络恢复速度因此成为交换设备选型中的实际指标。
菲尼克斯电气8月20日公布FL SWITCH 4300-4GSFP-RED，新产品属于Layer 2管理型工业交换机，重点支持HSR与PRP两类高可用网络冗余技术。菲尼克斯电气在官方发布中明确将其定位于高可用工业网络，用于要求通信连续运行的应用。
HSR与普通环网冗余的工作方式并不相同。传统工业环网发生线路中断后，网络需要进行路径切换，虽然目前不少工业协议已经能够把切换时间压缩到较低水平，但切换过程仍然存在时间窗口。HSR通过不同路径同时发送数据帧，使接收设备使用首先到达的数据，从而避免传统意义上的故障路径重新收敛过程。对于保护控制、同步测量以及其他不允许明显通信间断的系统，这类网络结构具有更明确的应用价值。
PRP同样采用双网络思路，但通常建立两套彼此独立的局域网络，发送端将相同数据同时送入两个网络，接收端接受先到的数据并丢弃重复报文。当其中一个网络出现故障时，另一条通信路径仍然保持工作。相比普通设备采用一个备用端口等待切换，PRP把冗余直接建立在数据传输过程中，因此更适合对通信连续性有严格要求的系统。
FL SWITCH 4300-4GSFP-RED同时具备Single-RedBox功能，这使不直接支持HSR或PRP协议的终端设备，也可以通过冗余盒方式接入相关网络架构。实际工业项目中，网络设备往往来自不同年份、不同厂商，并不是所有PLC、保护设备或控制终端本身都支持同一种冗余协议。如果为了建立高可用网络而要求全部现场设备同时更换，工程代价通常较高。RedBox结构提供了一种保留部分现有设备的接入方式。
时间同步也是此次新品的一项明确配置。FL SWITCH 4300-4GSFP-RED支持IEEE 1588v2 One-Step Transparent Clock，可用于提高网络中的时间同步精度。工业现场需要时间同步的场景并不少见，尤其是在电力系统、事件记录、故障分析以及高速采集过程中，不同设备记录的数据只有处在统一时间基准下，后续分析才有实际意义。交换机参与时间同步后，可以降低数据包经过网络设备时产生的时间误差。
这类功能对普通机械设备未必都是必要配置。一条结构简单的独立生产设备，如果网络节点数量不多，对毫秒级短暂中断也没有特殊要求，使用常规工业交换机通常已经能够满足需要。FL SWITCH 4300-4GSFP-RED更适合那些通信中断本身会直接影响系统运行的项目，例如电力自动化、连续生产装置、大型基础设施以及对网络冗余有明确设计要求的工程。
硬件环境适应能力方面，官方给出的工作温度范围为-40℃至+85℃，外壳防护等级为IP20，并支持冗余电源供电。宽温设计意味着交换机可以用于温度条件相对严苛的控制柜环境，而双电源结构则避免单一路电源故障直接导致网络节点停止工作。
这里需要注意，交换机本身具备冗余功能，并不等于整个网络自动获得高可用能力。真正建立HSR或PRP系统时，还要考虑终端设备支持情况、网络拓扑、光纤或铜缆连接、SFP模块、电源结构以及设备参数配置。一个冗余网络如果仍然共用同一路电源、同一段线缆通道或者同一个容易受损的物理位置，实际抗故障能力仍会受到限制。
对于设备制造商和系统集成商来说，网络冗余设计需要在项目初期确定，而不是设备完成后再简单增加一台交换机。控制柜内部要预留交换机安装空间，光纤和工业以太网线缆要规划独立路径，电源需要考虑双路供电，相关连接器和SFP模块也必须与网络速率、距离及现场环境相匹配。尤其在已有生产系统改造中，新旧设备是否能够共同进入冗余架构，往往比单台交换机的性能参数更加复杂。
菲尼克斯电气此次发布的信息比较明确：FL SWITCH 4300-4GSFP-RED是在现有工业网络产品基础上新增的高可用交换机，并没有宣布普通工业交换机产品退出市场，也没有说明所有自动化系统都需要采用HSR或PRP。因此，这款新品更适合看作菲尼克斯电气对关键通信场景的一次产品补充，而不是普通工业以太网架构的全面替代。
工业网络过去经常被放在控制系统设计的后段考虑，设备功能确定之后再安排交换机和线缆。现在一些项目已经很难这样处理。PLC、远程I/O、变频器、伺服、视觉系统和状态监测设备之间的数据量增加以后，通信拓扑本身开始影响设备可用性。尤其是不能停机的系统，网络设计已经与控制器、电源和保护设备一样，需要在前期方案中确定故障模式和恢复方式。
FL SWITCH 4300-4GSFP-RED的发布，针对的正是这一类明确需求。它没有改变工业交换机的基本用途，但把无缝冗余、时间同步、双电源和宽温运行集中在同一平台上。对正在设计高可靠工业网络的项目而言，后续选型重点仍然要落到实际网络结构和现场条件上，而不能只依据端口数量判断设备是否合适。
