时间敏感的网络状态更新

虽然解决了工业技术营销问题，但ODVA的工业会议和年会主要是作为技术专家的聚会，讨论工业网络空间中新兴和已开发技术的细粒度细节。在2015年的这次会议上，我第一次听到时间敏感网络(TSN)概念终于解释道。在今年的奥德瓦随着越来越多的自动化技术供应商加入IEEE 802.1时间敏感网络任务组，TSN话题在议程上占据了更大的地位。

罗克韦尔自动化公司的技术经理Steve Zuponcic说，TSN标准和相关技术现在代表了20个为IEEE 802.1 TSN小组做出贡献的新项目。他指出，随着TSN的测试继续证明其工业用途的可行性，将TSN推向市场的余下挑战是将TSN与现有的工业技术相结合。

目前正在研究的技术融合的一个方面涉及工业网络如何处理预定流量。Zuponcic说：“在网络上，计划流量被给予最高优先级。”。“这在负载较轻的系统上很好，但当计划流量变大时，传统的CIP（通用工业协议）流量将获得较少的带宽。”

为了解决这个问题，Zuponcic解释说，TSN任务组正在探索使用可编程逻辑控制器(plc)作为TSN集中网络配置引擎的主机。Zuponcic表示:“TSN的核心理念是，对所有网络通信进行管理，以保证性能和数据传输。”“如果所有的流都被定义，并且有效负载是已知的，那么rpi(路由处理器接口)就会被确定，最大的数据传递延迟就会被提供，系统网络计算可以决定网络是否可以成功运行。系统上的所有设备通过将[它们的信息]发布到一个集中的网络配置引擎来参与这个流量规划过程。这将通知引擎所涉及的连接的流量需求。目前，集中式网络配置引擎使用的是一个单独的控制器，但它应该安装在PLC上。”

Zuponcic补充说，集中式用户配置工具可以是PLC编程软件的一部分，并指出，IEEE 802.1Qbv调度以太网（流量计时）的重要工作正在进行，以便在购买硬件之前对系统进行建模和仿真。

根据IEEE, 802.1 Qbv修正案规定了时间感知的队列排空过程，管理对象和现有协议的扩展，使桥和端站能够基于时序安排帧的传输IEEE 802.1AS. 分配虚拟局域网（VLAN）标记编码的优先级值，允许通过局域网（LAN）同时支持计划流量、基于信用的整形器流量和其他桥接流量。桥接器越来越多地用于互连支持计划应用（例如，工业自动化和过程控制）的设备。该修正案将提供延迟和交付变化的性能保证，以使这些应用程序能够在工程LAN中运行，同时保持现有的基于信用的整形器和尽力而为的流量保证，[从而允许]这两种网络（工程和非工程）整合到单个网络中，大大降低了用户的成本。

Zuponcic表示:“在工业控制方面，TSN面临的最大问题是，标准很多，但没有趋同的动力。”“TSN需要一个整体的视角，它推动每个人走向同一条线来共享数据。”

Zuponcic说，这意味着所有供应商都必须“在共享线路上”参与。“缺乏参与导致缺乏服务。”

虽然不是所有的自动化技术供应商都与TSN合作，但他们的数量正在急剧增长，这可以从围绕TSN测试平台的所有活动中得到证明。

在ODVA会议上，思科的Paul Didier提供了关于正在进行的TSN测试床的更新工业互联网联盟（IIC）和国家仪器物联网实验室．

“IIC试验台专注于柔性制造，”Didier说，“目标是通过标准以太网提供高性能机器的实时控制和同步。为了做到这一点，参与者正在努力将基于TSN的不同流量结合在一个网络上。”

在美国国家仪器公司(NI)的帮助下，他们的工厂已经进行了四次TSN插塞。第一次会议于2016年6月举行，有NI、Cisco、TTTech、Schneider Electric、Analog Devices、KUKA、Intel、GE和Ixia参加。这个插件大会的目标是让所有参与供应商的设备在802.1AS上同步。

去年10月在NI举行的宣传大会上，博世力士乐、贝加莱自动化和贝尔登加入了供应商的组合，并导致了物联网解决方案世界大会上展示的TSN试验台演示去年秋天。

Didier说，plugfest参与者的测试过程从时间同步开始，然后是流量调度。“我们还没有在这方面运行的协议，但正在考虑在法兰克福的三月plugfest上包括线性运动应用程序。”

Didier说:“我们有信心实现时间敏感特性的集中配置，使运动控制、I/O、控制器对控制器和机器对机器通信在同一个网络骨干网上无缝协调成为可能。此外，所有这些通信的数据都可以通过网络或云提供给用户。”