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俞晴:它们将在工业4.0中将扮演重要角色,别说你不懂OPC UA、TSN

俞晴:它们将在工业4.0中将扮演重要角色,别说你不懂OPC UA、TSN

在迎接工业4.0 的道路上酉时,如何支持当今现有的众多通主粮信协议和标准,同时还要考虑摆子工业 4.0 的通信需求,时气是工业以太网所面临的挑战。常行军

那么,在未来,OPC 情爱 UA、基于时间敏感网络 灯捻 (TSN) 和传统工业以太网系胳膊统将扮演什么角色呢?ADI 田契 公司确定性以太网技术部的京味系统应用工程师 Volker 菲仪 Goller 为您来解遗著答。

为了阐明 OPC 血证 UA 的作用,这里引用 OPC 槲栎 基金会副总裁 Stefan 川地 Hoppe的话:“OPC 侨商 UA不是一种协议,而行营是一种信息模型。”他的意思面人儿是,OPC UA首先且最重星相要的是一种信息模型。当然,细胞质它还是一种用于连接客户端和摊位服务器的协议,但OPC 朝阳花 UA的优势在于地址空间,正是高士这一点使得OPC UA成为买卖人通用应用接口。 OPC 创口 UA非常灵活,允许将现有用户黄猄接口(工业以太网协议的配置会众文件)映射到OPC UA。纨绔因此,现在工业以太网协议中坛坛罐罐的几乎每个配置文件在OPC 正餐 UA地址空间中都有表示,概说或者正在开发以实现其表示。视角OPC UA尚未明确这些配订货置文件(I/O、驱动器、安个子全等),但很可能会改变。在烯烃工业4.0的框架下,OPC 地政 UA被视为未来非常有前途主意的通用语言。

相比之下,TSN 匪祸 是 IEEE-802盘羊.1 以太网的扩展,具有完马利亚整的一系列新能力,旨在让以外藩太网更具确定性和实时性。因百世为预计未来将有众多制造商生病秧子产支持TSN的硬件,所以也要略可以把它视为实时通信的平民国事化。几乎每种协议都可以通过残匪TSN获得实时能力。

在此不随意肌背景下,成立了一个pub/提盒sub工作组,目的是在TSN的帮助下,为OPC 靶场 矿物 UA指定一种实时传输协议。这将免战牌使OPC UA具备实时性,暗井从而可以替代工业以太网协议公论。它将受到传统PLC以上层党团次的热烈欢迎,因为来自不同作法制造商的控制器将能与OPC 单位 UA实时交互。TSN还能旅行车为OPC UA提供有保证的酒意网络带宽,因而其鲁棒性会比磁体目前所能实现的要更高。

但鱼翅是,pub/sub不是让OPC 榧子 UA具备实时能力的唯行政区一途径。业界也在努力开发一产钳种针对DDS的OPC 弯子 UA模型,DDS是一种应用广泛手本且经过验证的实时协议。这将草虫使得分布式系统的运行具有DDS/ 望族 TSN能力,并将OPC 花期 UA用作应用接口。

团员传统工业以太网协议不会消失书签。在未来,有些仍会以不同形海豚式存在(作为OPC UA中前世的配置文件或配置文件系列)赌场,有些则将基于TSN。传统前妻现场总线将被以太网取代。

枪乌贼问:在OPC UA 彩牌楼 TSN系统中,除了配置文件级别的南味OPC UA TSN,传统善款工业以太网系统可以履行哪些要案任务和功能?

需要再次澄清瞎火,TSN并不会自动实现OPC 恶仗 UA。它们是两种完 全五一独立的技术。OPC 后效UA可安全线以在控制器网络(控制器到控薯莨绸 制器)中发挥重要作用。pub/sub与TSN在这里很交换机有优势;它是否也能在现场层魔力面发挥作用尚有待证实,因为凶兆OPC UA不是一个小堆 香客 私产栈,至少如果您希望利用其全猫眼道钉部优势,它不会是一个小堆栈乳畜 。

所有用户组织都在响应TSN带来的机会。TSN有望灵台提供更多硬件选择,尤其是基胆气础设施组件,并且实现更高速显证度,即1 Gbps或更高。母盘最终,我们将看到Profinet? 果子酒 TSN,以及 菜点 EtherNet/IP? 牙医 over TSN和OPC 笺注 UA Pub/Sub。

在1幛子00 小家鼠Mbps的速度,要使浑身周期时间低于250μs,现死角有工业以太网协议将不得不对底码标准以太网进行重大修改。对日全食 于非标准方法,例如EtherCAT?甚至Sercos所基于的集总帧协议,IEEE并不是很友好。这些扩展不豆薯 大可能被纳入TSN标准。

弋腔 针对这个问题,TSN将达到掌骨IEEE定义的极限,即10幼体0 阎王债糖瓜Mbps时 嫌疑犯 地貌 250μs——至少只要标准TCP/IP应用的真正并行操作必须有年节效。如需更短的周期时间,通防风林往1 Gbps的道路已开放容积。

安全一般运用 Black 要子 channel 原则。腕儿安全性定义在实际通信协议之岬角上。然而,通信信道的可靠性宇宙尘是安全考虑因素之一。 TSN 宫娥 不会比今天的系统更不可好气儿靠。

问:OPC UA协议天分也可以通过传统工业以太网系信息库统传输,如时隙或隧道。那么胰液为什么它还需要TSN呢?

升降机TSN在标准以太网基础上增成例加了确定性和实时性。在很多泥塑情况下,不同的协议共存于同拦洪坝一根电缆中。TSN支持在一陶管根电缆中实现实时和“尽力而瘢痕为”型TCP/IP的稳健共整流器存。

TSN不是一种新的工女王业以太网协议。它是对标准以荐骨太网的统一扩展,增加了实时黏土能力。我们已阐明其优势:硬歌舞厅件可用性、统一基础设施以及累卵与速度无关的定义。

1 瓶子 Gbps(及以上)是当今网络封里的逻辑进展。它是否会取代 辈子 100 Mbps?不会完全字幕取代,但是 1 Gbps支瓜皮帽持新的应用,并且可以克服当风耗今数据密集型应用的性能瓶颈孀妇。 TSN不是一种新的工业列强以太网协议,而是对标准以太眉头网增加实时能力的统一扩展。复函

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