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简单改造TSN

by Michael Volz | 7月 16, 2018
Titelbild

 

自上次SPS/IPC/Drives交易会以来,很明显,根据IEE 802.1的TSN(Time Sensitive Networks)将成为实时通信的新基础技术,因此在自动化技术中将发挥重要作用。 所有领先的现场总线组织和众多自动化制造商都宣布了此技术的时间表,将TSN协议集成到相关标准和自动化设备中。 这意味着设备制造商面临着使他们的自动化设备中的通信接口适应新技术的挑战。 为此,有两个选项:全新开发或使用现成的嵌入式通信模块,例如HMS Industrial Networks的Anybus模块。

 

什么是TSN?

TSN最初是为在以太网中实时传输音频和视频数据而设计的。 但是,显而易见的,TSN由于其出色的实时性,也非常适用于其他应用领域,即快速实时通信的车辆,在金融(股市实时通信)或多媒体世界(同步音频和视频通过网络),以及用于工业应用中的实时通信。

 

TSN - 10个标准的集合

但是,不应将TSN实时扩展视为提供以太网实时功能的规范形式的单一标准。相反,TSN是一个规范框架,目前包含一组针对单个机制和功能的10个标准。目前,10个部件中已有3个获得批准;剩下的7个仍然处于规范阶段。

根据应用程序的范围及其需求,可以使用所有10个单独的标准作为基础,将实时行为所需的功能组合在一起。TSN主要指定ISO/OSI层模型的第二层(数据链路层)功能,为IP、TCP、UDP、OPC UA、MQTT等应用协议(包括Profinet、Ethernet/IP等工业应用协议)的实时传输提供基本功能。因此,TSN机制本身并不是不同制造商设备之间标准化数据交换的完整解决方案。仅当与适当的应用程序协议结合使用时,才可以在自动化中使用TSN。

 

OT与IT之间的桥梁

由于TSN具有良好的实时性,它可以在整个工厂中使用——无论是在IT网络中还是在生产中(OT)。通过这种方式,TSN可以在全系统通信(所谓的IT/OT集成)中发挥重要作用,因此,当涉及到根据工业4.0原则实施创新自动化解决方案时,TSN是一个重要的基础技术。TSN的其他优点包括:即使在高网络负载下也具有鲁棒性,通信时的延迟以及良好的即插即用特性。 TSN技术将其全部功能部署在千兆以太网中。

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