虽然讨论了工业技术营销问题,ODVA的行业会议和年会主要是作为技术人员的聚会,讨论工业网络领域中新兴和已开发技术的细粒度细节。在2015年的这个会议上,我第一次听到时间敏感网络(TSN)概念终于解释道。在今年的ODVA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主题在议程中占据了更大的地位。
罗克韦尔自动化公司技术经理Steve Zuponcic表示,TSN标准和相关技术目前代表了IEEE 802.1 TSN小组的20个新项目。他指出,随着TSN的测试继续证明其工业使用的可行性,将TSN推向市场的剩余挑战是将TSN与现有的工业技术相结合。
这种混合技术目前正在研究的一个方面是,工业网络如何处理预定流量。Zuponcic说:“预定流量在网络上具有最高优先级。”“这在负载较轻的系统上是没问题的,但当计划流量变大时,传统的CIP(通用工业协议)流量将获得更少的带宽。”
为了解决这个问题,Zuponcic解释说,TSN任务小组正在探索使用可编程逻辑控制器(plc)作为TSN集中式网络配置引擎的主机。Zuponcic说:“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。”“如果定义了所有流,知道了有效载荷,就可以确定RPIs(路由处理器接口),提供最大数据传输延迟,并通过系统网络计算确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。这将通知引擎有关连接的流量需求。目前,集中式网络配置引擎使用一个单独的盒子(控制器),但它应该位于PLC上。”
Zuponcic补充说,集中式用户配置工具可以作为PLC编程软件的一部分,他指出,IEEE 802.1 qbv计划以太网(流量定时)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修正案指定了时间感知的队列排水过程、托管对象和现有协议的扩展,使网桥和终端站能够根据从派生的时间安排帧的传输IEEE 802.1.分配虚拟局域网(VLAN)标签编码的优先级值,允许同时支持预定流量、基于信用的整形器流量和其他跨局域网(lan)的桥接流量。桥接器越来越多地用于连接支持预定应用(如工业自动化和过程控制)的设备。这一修订将提供延迟和交付变化的性能保证,使这些应用程序能够在经过改造的局域网中使用,同时保持基于信用的整形器和最佳流量的现有保证,[从而允许]这两种类型的网络(经过改造的和非经过改造的)合并成一个单一的网络,大大降低了用户的成本。
Zuponcic说:“在工业控制方面,TSN面临的最大问题是标准很多,没有趋同的动力。”“TSN需要一个整体的视角,它促使所有人使用同一条线路来共享数据。”
Zuponcic说,这意味着所有供应商必须“在共享的线路上”参与进来。“缺乏参与就会导致缺乏服务。”
虽然并不是所有的自动化技术供应商都加入了TSN,但从TSN试验台周围发生的所有活动可以看出,他们的数量一直在急剧增长。
思科的Paul Didier在ODVA会议上提供了关于TSN试验台的最新情况工业互联网联盟(IIC)而且国家仪器物联网实验室.
Didier表示:“IIC测试平台专注于灵活制造,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。为此,参与者正在努力将不同的流量合并到一个基于TSN的单一网络上。”
在国家仪器公司(NI)的帮助下,已经在他们的工厂进行了四次TSN桥塞测试。第一届于2016年6月举行,有NI、Cisco、TTTech、Schneider Electric、Analog Devices、KUKA、Intel、GE和爱夏参加。该插件节的目标是让所有参与供应商的设备在802.1AS上同步。
今年10月在NI举行的插件盛会增加了博世力士乐、贝加莱自动化和贝尔登的供应商组合,并导致TSN试验台演示在物联网解决方案世界大会上展示去年秋天。
Didier说,对插件测试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协议,但我们希望在3月的法兰克福插件展上包含线性运动应用。”
Didier说:“我们有信心实现对时间敏感的功能的集中配置,使协调运动控制、I/O、控制器对控制器和机器对机器通信成为可能,跨越相同的网络骨干网。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。”