2020年及以后的趋势

了解“黑色通道原理”如何确保与安全相关的信息从源头到达目的地,以及IO-Link在简化传感器到云连接中的作用。

迈克尔·鲍恩,PI北美
迈克尔·鲍恩,PI北美

去年我写了关于2019年工业联网趋势的文章。突出强调的三个主题集中在进步简化,集成和工艺控制。

简化将通过标准化确定性以太网的推出得到进一步发展,换句话说,时间敏感的网络(TSN)。整合将通过更紧密的连接到OPC UA加速。最后,我注意到,过程控制网络,正准备去通过与高级物理层(APL)的引入释放步进变化。

那么我们今天在哪里有这些预测进步?嗯,正如所承诺的,Profibus和Profinet International(PI)于2019年6月发布了Provinet的规范,以及2019年8月的Profinet Companion规范的OPC UA。但是,APL仍然存在于地平线上,并继续工作。

虽然这些规格现已到位,但它们周围的产品开发仍然是正在进行的工作。由于该努力在芯片制造商和自动化供应商处进行,因此其他可能性正在开放。For example, with OPC UA poised to become the favored way forward for machine-to-machine (i.e., controller-to-controller or C2C) communication, the next step is to look at any other use cases that could be addressed by such a solution. The missing piece yet to be addressed here is C2C failsafe communication.

失效保护C2C沟通

目前,C2C功能的安全解决方案涉及复杂的系统难以实现,尤其是跨不同厂商的控制器。此外,这些安全系统的认证可以是一个挑战,如果有需要更改。在I / O级别,Profisafe的早已优选的解决方案,以使执行安全(而不是硬布线继电器)中的逻辑。它仅是有道理的,以提供在M2M水平也相同的功能。因此,Profisafe的基本上已经提供给OPC基金会明确用于此目的。第一步已经使它成为一个同伴规范,并在接下来的步骤,使它的OPC UA核心规范。

这里的底层技术被称为“黑色渠道原理”。这意味着PROFISAFE消息与底层传输或物理图层不关切 - 这一切都是安全消息从其来源到达目的地。同样可以在OPC UA上申请PROFISAFE和两个控制器之间的安全消息。

考虑其中固定式机器被放置旁边自主移动机器人(自动抄表)的情况。你将如何确保两者之间的功能安全通信?

该想法是在一次机器时精确地说话,并在运行时动态地建立与它的连接。在控制器级别使用PROFISAFE的目标,与OPC UA相结合,是使这些场景更容易实现和认证。

传感器到云

PI在2020年及以后要解决的另一个用例是日益增长的“传感器到云”趋势。随着计算能力和存储容量的缩小和成本的降低,低成本的小型传感器获得了一定程度的智能。然而,将5美元的以太网接口安装在15美元的近距离传感器上仍然没有意义。输入io - link——智能传感器和执行器的最后一个仪表连接。

随着IO-Link到OPC UA配套规范的发布,IO-Link主服务器(通常是一个I/O块)也可以同时作为OPC UA服务器。一方面,它可以像Profinet设备一样与控制器进行实时数据交换。另一方面,它可以根据需要向其他地方的OPC UA客户端提供数据,例如云。这里的潜在应用是多种多样的。这个场景在今天和未来都能行得通的原因是,在Profinet网络中,实时自动化控制流量与标准TCP/IP流量明显共存。它能做到这一点是因为它完全基于以太网。

2020年以后

还有其他的话题2020年以后,以解决上述APL,例如,仍需要完成。5G是一个热门话题,现在,PI正在寻找可能的Profinet如何适应这种架构。数据语义与投资,以扩大应用配置文件和增值数据继续工作,不断努力。所述NAMUR开放式体系结构,具有其数据二极管,另一种是用例接收的关注。总而言之,未来的工业网络明亮,在地平线上,我为一体,很期待它的许多令人兴奋的进展。

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