关于OPC UA Over TSN的常见问题

贝加莱工业自动化业务发展总监John Kowal提供了关于OPC UA over TSN的常见问题解答。贝加莱是“OPC UA(包括TSN到现场层面)”倡议的“忠实贡献者”。

OPC UA Over TSN
OPC UA Over TSN

问:OPC UA在TSN上的具体性能如何?

答:该技术能够处理10,000个网络节点,可从10mb扩展到10gb。贝加r进行了一项测试,在200个远程I/O模块的网络中,实现了周期时间低于50µs,抖动±100 ns。这种性能水平使得专有的现场总线网络在OPC UA下通过TSN网络运行变得不必要。OPC UA over TSN允许在一根电缆上进行高性能的运动流量和带宽密集的IT流量,而不会相互干扰。

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问:通过TSN的OPC UA会使工厂和机器网络更容易与我们的it需求集成吗?

答:OPC UA被设计用于与IT系统通信。通过TSN的OPC UA将使您能够使用融合OT网络和IT网络,使用当今IT部门熟悉的安全机制。现场总线通信中使用的以太网类型通常不是标准的IEEE 802.1平台,因此IT人员不熟悉,也不能使用IT部门的配置工具。

问:TSN上的OPC UA与TSN上运行各种现有现场总线协议之间的主要区别是什么?

答:遗留的现场总线协议将共享一个共同的TSN网络,但设备不能互操作;只有在OPC UA上标准化的设备才是。而且,它们不提供语义,而OPC UA提供。OPC UA具有内置的安全性。OPC UA得到广泛支持,新的发展继续得到支持。它是一个公认的从传感器到云通信的国际标准。互操作性非常重要。如果没有系统互操作性,您将被锁定在一个供应商,将选择限制在一个自动化解决方案,无法与其他系统通信或同步。您所选择的供应商所提供的创新水平是有限的。作为一种实际操作能力,用户长期以来一直在寻求不同供应商的设备之间的互操作性,这些设备在他们的工厂中安装了不同的控制平台,以执行状态监控、线路平衡、预测性维护、机器优化和即插即用生产启动等任务。

在机器制造者的工程阶段,以及终端用户的调试和维护阶段,使用不同的通信协议可能需要更高水平的资源——例如,如果不支持运动,可能需要一个单独的运动网络。

问:如果我的工厂是在现有的现场总线协议中标准化的,那么切换到OPC UA而不是TSN有什么优势吗?

答:它的主要优点是语义、安全性和性能。性能方面包括高带宽和有保证的实时通信。

机器制造商需要通过TSN支持每一个主要现场总线,而OPC UA与TSN机制的实时现场级通信能力的扩展提供了从设备级到云的单一网络和协议的好处,而不管供应商是谁。

例如,终端用户可能关心聚合网络,可能需要使用OPC UA通过MQTT连接到云的能力。今天的云平台支持OPC UA连接器,简化了通信。

无论机器的制造商是谁,OPC UA配套规范都允许机器以相同的方式描述自己,使用标准化的语义。ARC咨询小组写道一个关于这个主题的信息丰富的博客

问:OPC UA在TSN上支持什么拓扑?

答:支持工业网络中常用的拓扑,包括线型、星型、树型和环形。TSN包括无缝、实时冗余的标准机制,通过电缆冗余、环形或网状拓扑实现。

Q: OPC UA over TSN和OPC UA non-TSN设备可以在同一个网络中使用吗?

答:是的,因为TSN是标准以太网的进化。TSN只是增强了标准以太网的实时能力,所以标准以太网设备和TSN设备可以同时存在于同一个网络中。标准的以太网设备将不需要任何接口/网关来连接到TSN网络。然而,只有具备tsn功能的设备才能进行实时通信。


这个常见问题出现在我们7月份的封面故事的侧边栏,没那么快:TSN还没准备好进入黄金时段."

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