升级具有TSN连接的自动化设备

了解如何支持基于时间敏感网络(TSN)的工业以太网协议以及如何利用相应的开发生态系统是确保制造成功的关键。

通过约翰Browett 2022年1月27日
图片由Brett Sayles提供

推动数字化转型的企业要求访问其制造系统中的所有数据。这需要信息技术(IT)和操作技术(OT)网络的结合,选择以太网作为骨干网,并启用具有时间敏感网络(TSN)通信的自动化设备。解决这个问题的产品供应商可以利用他们现有的解决方案来快速提供下一个级别的功能。知道如何开始,如何支持基于tsn的工业以太网协议,以及如何利用相应的开发生态系统,是确保成功的关键。

TSN是一种以太网技术,由IEEE 802.1标准定义,位于OSI 7层模型的第二层。由于它能够支持工厂车间以及It和OT世界之间的融合,它正在迅速证明其在互联行业中的重要作用。它的重要性正在得到各个行业的认可,这些行业正在认识到具有TSN功能的自动化解决方案的价值。

设备供应商可能正在考虑采用TSN的时机是否合适。事实上,现在就采取行动是有充分理由的,因为它为供应商、机器制造商和最终用户提供了竞争优势。在他们的产品中实施这项技术是一个安全的赌注,可以提高竞争力和市场份额。许多企业目前正在进行数字化转型,对于自动化供应商来说,现在用面向未来的设备支持他们是至关重要的。更重要的是,自动化组件的典型生命周期为20-25年,在工厂中添加面向未来的技术,如TSN,是短期内推动差异化和竞争力的关键,同时能够长期适应。

对于那些认为现在可能还不是采取行动的时候的人来说,TSN和智能手机技术之间可以有明显的相似之处,后者已经迅速从2G过渡到3G、4G和最近的5G。随着技术的不断发展,有竞争力的制造商没有等待下一个技术的出现,而是迅速在他们的产品中实现了这些进步。这有助于他们解决当前的市场需求。大多数技术专家都会同意,任何给定的技术都在不断发展,因此等待它的完成是一种徒劳的战略,只会让他们的公司落后。

工业以太网中的TSN

在采用TSN时,公司需要考虑许多实际问题。例如,有兴趣在其产品中添加TSN功能的前瞻性设备供应商可能想知道TSN如何影响其解决方案已经为当前工业以太网协议提供的一般支持。为此,需要注意的是,这种创新技术是为了改进标准以太网而设计的,而且它只在OSI模型的第二层运行。TSN旨在与多种协议协同工作,并支持它们的融合,以增强互连性,帮助不同流量类型的用户共存于一个网络中。

最终,这项技术只是一个“管道”,因此,工业以太网协议仍然需要涵盖其余的应用用例,如安全和运动控制。因此,设备制造商必须明白TSN不能取代所有工业以太网连接。相反,他们应该利用支持所有关键用例的工业以太网解决方案,同时还提供TSN提供的融合优势。

升级自动化设备

一旦选定了工业通信的关键解决方案,公司就应该考虑如何升级其产品以提供这些新功能。可用的开发生态系统取决于所选择的技术。例如,CC-Link IE TSN提供了基于软件和硬件的多种选项,可以提供不同速度的TSN实现、设备性能和认证等级。

由于有许多可用的开发方法,供应商可以确保正确的技术解决方案适用于他们想要交付的特定产品。例如,软件协议栈是对快速实现CC-Link IE TSN感兴趣的企业的理想选择,因为它们可能提供了通过减少内部开发时间和成本来增强现有产品的最快方法。此外,它们通常是可移植的,因此只需进行最小的更改就可以应用它们。当性能更重要时,硬件解决方案最适合确保CC-Link IE TSN的一致性。其中包括专用集成电路(asic),也称为专用通信大规模集成(lsi),以及现场可编程门阵列(fpga)。

最终,尽管TSN会随着时间的推移而改变,就像所有新技术一样,自动化供应商现在可以通过为他们的设备提供创新功能而获益良多。今天CC-Link IE TSN已被广泛接受,生态系统继续快速增长。通过利用这种开放网络技术,设备供应商和机器制造商都可以快速挖掘新的市场机会,使他们的业务和客户的运营面向未来。

-这最初出现在欧洲控制工程网站.由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com


作者简介:John Browett是CLPA欧洲区的总经理。