工业以太网协议的五种关键方式可以使用TSN

时间-最重要的是N工业空间中的验尸（TSN）将由IEEE 802.1标准的子集组成，称为工业自动化的IEC / IEEE 60802 TSN配置文件，其是所选择和批准的后期阶段。将添加的大量诊断和预后数据，将添加到现有的控制流量之上信息技术/运营技术（它/ OT.）收敛那是用于在称为TSN的工业以太网网络上传输时间敏感数据标准集的关键驱动因素。

TSN将是满足时间关键应用程序需求的实用选择，在网络设计方面创造灵活性，为工业4.0和IIOT带来的未来。此外，TSN将实现更大的工业通信互操作性，可以使用现有的IEEE 1588时间-同步方法如ODVA的CIP运动和CIP同步。ODVA认识到TSN的重要性，并通过其成员公司从事工作以适应以太网/ ip tsn。

1.满足需求的时间关键应用

数据的优先级，以确保运动数据并不通过例程诊断减慢，以便根据用户调试的不同方式在以太网网桥中进行。下面的IEEE 802.1QBV队列结构图形显示了使用以下一些关键优先级机制的TSN优先级的示例：

• 成形器 -如严格的优先事项问：UnallyS.ervice.（QoS）和基于信用的整形者。这些算法优先于优先级交通，确保电线上的公平性。虽然这些机制不是新的，但要配置它们的共享语言是。
• 抢先 -暂停现有的数据包传输以允许更高的优先级数据。
• 预定T.raffic -基于在配置的基于时间的时间表中启用和禁用交换机队列来控制流量传输的能力。

这些关键的TSN优先级化机制还具有帮助提供解决方案集的伴侣技术，包括：

• 进入P.糖 -港口上预期的入口流量的知识和监管，以减少恶意或行为空腹设备的概率影响整体网络确定主义。
• 框架R.Eplication和E.限制R.柔韧性 -第2层R.在具有主动拓扑控制的网状网络中使用多个虚拟路径的eDEndancy在网格网络中使用多个虚拟路径。

2。创建灵活的网络设计

TSN开辟了工业网络在工厂地板上有新技术的可能性那如摄像机，即馈送质量控制的图像识别算法，以及传统电机，阀门和传感器，甚至使用可变频率驱动器的现有运动控制应用ODVA的CIP运动。

请记住分段网络设计和可靠性和安全架构的基本原理仍然是最佳性能的推荐最佳实践。该时钟是一个关键时间考虑，以便在网络设计中实现灵活性，因为需要通过特殊的主时间保存-称为GrandMaster时钟的指定设备，而其他设备需要能够与主时钟同步，以与IEEE 1588保持相同的方式。精确时间协议。

不支持TSN的设备可以在同一网络上使用，但只能是结束站或工程工具设备。TSN使用IEEE.实现对等时间延迟机制的802.1AS，并且是IEEE 1588精度时间协议的简档。CIP同步使用端到端时间延迟机制，并且是IEEE 1588精度时间协议中的默认配置文件。

CIP Sync的优点是不需要从Grandmaster到普通时钟消耗时间所示的普通时钟消耗时间所示的优势，如下面的时钟系统图形所示。CIP Sync和TSN时间概况足够精确，以满足现在和未来的工业自动化的需求，可以通过专用设备转换为每个替换。

3。启用行业4.0，IIT

网络目前正面临从工厂楼层到边缘设备和/或云端的大量数据，并返回系统分析和由于行业4.0和云的预后目的工业互联网的东西（IIot.）。由于Wi等技术，带宽增加-FI 6和千兆以太网将会HELP为了缓解潜在的数据包延迟，相对于时间钟或分组丢失偏离数据传输。

然而，请记住，很难预先预见所有将在未来产生和消耗工业数据的新方法。谁能预见到创造可编程逻辑控制器（PLCS.）当所有存在的安全继电器都有时，可以处理安全性和标准控制？物理和数字道路迅速构建，它们堵塞了流量，可以从优先级排序中受益。

4.启用更大的互操作性

目标是创造数据链路层的一个全级TSN标准集允许用于增加应用层的网络互操作性。这意味着以太网/ IP.（ODVA）那P.罗弗雷（PI北美洲），和opc-ua（OPC基金会）交通都可以在一个网络上共存并尊重相互作用问：UnallyS.ervice.（QoS）考虑因素，增加共同时间和共同优先级。

具有通用标题和标准化优先级的数据包将使这成为可能。一旦完成，TSN将基于TSN应用的具体规则和方法在工业网络上启用时间关键数据的优先级-能力的网络交换机和桥接设备。

5。使用现有时间同步方法

越来越多的对制造效率和产出的要求导致了工业以太网的发展以太网/ IP提供更高的速度和带宽，更高节点计数，以及与传统现场总线相比改进的诊断和更轻松的垂直集成。网络扩展像ODVA的然后创建CIP运动和CIP同步，以解决特定应用，例如在定位输送机中使用比例运动控制，所以需要更高水平的确定性。CIP Motion和CIP Sync将继续支持TSN的出现。时间网关功能还预计将允许CIP Motion和CIP同步设备在TSN网络上互操作。

除了现有的网络扩展如CIP运动和CIP同步之类的网络扩展，通过工业以太网发送时间关键数据的TSN标准是满足高决定性应用的需求的选项，添加网络设计选项和计划的大量未来数据流量由IT和OT收敛带来。

由于其他通信网络实现可以在具有TSN的以太网上共存时，也可以进行新的互操作性。以太网/ IP.的优势是一个很好的-采用，面向对象和多供应商可互操作的网络将留下TSN的额外支持。

高水平的标准化，利用TCP / IP，以及商业废弃货架硬件的使用情况将保持一致。以太网/ IP将继续会议今天和明天的关键工业沟通和控制需求，包括互操作性和具有TSN的高度工程应用的性能保证。

史蒂夫阿勒斯是营销总监，Odva.。由Mark T. Hoske，Content Manager编辑，控制工程，CFE媒体那mhoske@cfemedia.com。

关键词：工业以太网，TSN

时间关键，灵活的网络设计

使能够行业4.0和IIOT。

允许更大的互操作性。

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什么是Odva.还是ODVA是一个国际标准开发和贸易组织，具有世界领先的自动化供应商的成员。ODVA的使命是推进工业自动化的开放，可互操作的信息和通信技术。其标准包括常见的工业协议或“CIP，”ODVA的媒体独立网络协议 - 以及包括以太网/ IP的工业通信技术，DeviceNet.和别的。

对于生产系统的互操作性及其与其他系统的集成，ODVA拥有采用商业现货，标准互联网和以太网技术作为指导原则。CIP，CIP运动，CIP同步，和以太网/ IP是ODVA，Inc。的商标其他商标是各自所有者的财产。www.odva.org.