10.9 C
https://www.foreca.ru/Russia/Saint_Petersburg
19.09.2020
Индустрия 4.0 Промышленные Сети

“Технология OPC UA over TSN имеет задел по производительности на следующие 20 лет.”

Первоначальное тестирование показало, что OPC UA over TSN в среднем в 18 раз быстрее, чем существующие решения для промышленной коммуникации, что заставляет специалистов отрасли задуматься о том, действительно ли необходим такой резкий скачок. Разобраться в этом вопросе нам поможет один из ведущих экспертов в области новых технологий – Дитмар Брукнер.

Господин Брукнер, Вы действительно видите реальную потребность рынка в протоколе связи с производительностью, как OPC UA over TSN?

Брукнер: Это правда, что сегодня у нас нет задач, которые бы требовали производительность в 18 раз превышающую существующие протоколы промышленного Ethernet. Тем не менее, мой ответ на Ваш вопрос – да, я вижу такую потребность.

Хорошо, не могли бы Вы объяснить Вашу позицию?

Брукнер: Возможно, мы могли бы обойтись еще на два или три года, просто внося постепенные улучшения в существующие протоколы. Но мне кажется это было бы недальновидное решение. Сейчас технологии промышленных коммуникаций переживают величайшую революцию с момента появления полевых шин. Если мы посмотрим на обычные сроки жизни систем полевых шин и протоколов промышленного Ethernet, мы можем ожидать, что в течение следующих десятилетий мы будем работать с OPC UA over TSN.

Каковы последствия этого с точки зрения производительности?

Брукнер: Перспективный протокол из экономических соображений должен обладать запасом производительности и быть рентабельным ближайшие двадцать лет. Никто не захочет внедрять новый протокол или новый стандарт связи, который будет принципиально переделан всего через пять лет. Именно по этой причине мы стремимся сделать OPC UA over TSN как можно более производительным еще на старте.

О нашем собеседнике

Дитмар Брукнер опубликовал около 100 научных работ и имеет несколько патентов в области промышленных коммуникаций в реальном времени. Он является активным членом различных комитетов и рабочих групп по стандартизации, включая IEEE и OPC Foundation. В компании B&R Дитмар Брукнер отвечает за исследования и разработки в сфере коммуникаций в реальном времени.

Когда вы говорите о производительности, что именно вы имеете в виду?

Брукнер: Производительность – это совокупность ряда факторов, но, безусловно, одним из наиболее важных из них является минимальное время цикла, которое может быть достигнуто. Если для Вашей задачи требуется небольшое количество сетевых узлов, то Вы можете добиться минимального времени цикла даже с помощью обычного 100-Мбитного промышленного Ethernet. Однако, то, что мы видим сейчас и то, что нам следует ожидать, это системы с сотнями или тысячами сетевых узлов.

Почему?

Брукнер: Стремясь реагировать на динамичные требования рынка, машиностроители делают свои машины более интеллектуальными и гибкими. Они внедряют все больше и больше датчиков и исполнительных механизмов в свои машины. Многие из которых непосредственно интегрированы в сеть машины, это так называемые интеллектуальные устройства. Уже существуют машины, которые синхронизируют более 1000 осей. Именно в подобных ситуациях при существующих технологиях увеличение времени цикла всего на одну миллисекунду может быть достаточным, чтобы все процессы сильно замедлились. Поэтому нам нужна мощная и высокопроизводительная промышленная сеть.

TSN и роль IEEE

Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) разрабатывает и отвечает за стандартизацию многочисленных международных коммуникационных технологий, включая Ethernet, WLAN и Bluetooth. Стандартизация IEEE гарантирует, что любые два устройства смогут взаимодействовать друг с другом независимо от их производителя.

Чувствительная ко времени сеть (TSN) расширяет стандарт Ethernet и включает механизмы детерминированной передачи данных в реальном времени. Все необходимые функции для стандарта IEEE включены в качестве подстандартов в стандарт Ethernet IEEE 802.1. В итоге TSN-устройства от разных производителей могут обмениваться данными друг с другом в режиме реального времени.

Какую роль играет пропускная способность?

Брукнер: Для пользователя – огромную. Машинное зрение, анализ больших данных, предиктивное обслуживание – эти новые технологии генерируют огромный объем данных, которые моментально заполнят современные 100-Мбитные системы полевых шин. И есть еще один аспект, который нельзя недооценивать: Чем более открыта технология сети, тем важнее использовать самые последние обновления безопасности и исправления операционной системы. Вы можете сделать это только при наличии достаточной пропускной способности.

Справится ли OPC UA over TSN c растущими потребностями к пропускной способности?

Брукнер: TSN имеет одно важное преимущество: технология не зависит от полосы пропускания. Пользователь имеет доступ ко всей полосе пропускания используемого Ethernet-оборудования, будь то 1 Гбит/с, 2,5 Гбит/с или даже больше.

Разве не было способа добиться таких результатов, используя существующие полевые шины?

Брукнер: Нет, потому что вы не можете просто компенсировать их ограничения, увеличивая их до 1 или 10 Гбит/с. Жесткие методы арбитражных механизмов традиционных системы полевых шин с центральным мастером и распределением с фиксированным циклом не позволяют этого сделать. Вы должны понимать, что имеющиеся сейчас технологии родились в 90-ых годах. Когда Вы планируете и администрируете TSN-сети, у Вас есть возможность воспользоваться более современными механизмами ИТ-инфраструктур. По этой же причине OPC UA over TSN в два раза быстрее, чем самый быстрый гигабитный протокол полевой шины.

Последний вопрос. Готов ли OPC UA over TSN к своему звездному часу? Ведь бытует мнение, что до стандартизации еще далеко.

Брукнер: OPC UA over TSN полностью описан и готов к использованию. IEEE завершил работу над стандартом 802.1AS-2020 в декабре 2019 года. Это была последняя часть пазла OPC UA over TSN. А стандарт IEEE 802.1Qbv – ключевой стандарт, касательно производительности TSN-сетей – был принят еще в 2016 году. В марте 2020 года компания B&R стала первым производителем, продавшим контроллеры с поддержкой OPC UA over TSN.

Источник информации: веб-сайт компании B&R:  https://www.br-automation.com/ru/

О компании

Австрийская компания B&R специализируется на инновационных решениях в сфере промышленной автоматизации и уже более 40 лет демонстрирует быстрый рост и стабильное развитие. С 2017 года компания B&R является глобальным центром автоматизации концерна ABB Group и входит в Бизнес-подразделение “Робототехника и дискретная автоматизация”.

B&R предлагает комплексные решения по автоматизации отдельных машин и целых заводов, управлению движением, визуализации, встроенные технологии безопасности и многое другое. Лидерами продаж являются ПЛК, промышленные компьютеры и сервоприводы, а также РСУ APROL от B&R. Современные стандарты связи IoT, такие как OPC UA, POWERLINK и открытый стандарт openSAFETY, а также мощная среда разработки программного обеспечения Automation Studio дополняют портфель услуг B&R.

Наши технологии с успехом применяют ведущие предприятия в различных отраслях промышленности. Продукция B&R сочетает в себе уникальные инженерные разработки и передовые технологии, при этом современные методы производства и автоматические процедуры предпродажной проверки обеспечивают ей высокие стандарты качества.

Источник информации: веб-сайт компании B&R:  https://www.br-automation.com/ru/

Рекомендуем

Пять уроков трансформации от первой в мире интеллектуальной фабрики

AddIndustrialAutomation

«УРАЛХИМ» при поддержке КРОК запустил единую систему управления на базе Big Data

AddIndustrialAutomation

HART протокол

AddIndustrialAutomation

Оставить комментарий

This site uses cookies. By continuing to browse you are agreeing to our use of cookies. / Этот сайт использует файлы cookie (файл с информацией о предыдущих посещениях) для персонализации страниц сайта и удобства пользователей). Кроме этого, для совершенствования сайта на нем могут использоваться сервисы Яндекс Метрика и/или Google Analytics и/или пиксель Facebook. Как пользователь этого сайта я подтверждаю, что для предотвращения использования моих персональных данных мне предоставлена возможность отключить / запретить сохранение файлов cookie в настройках программы или использовать режим «инкогнито» Интернет-браузера для просмотра сайта. Продолжая просматривать веб-страницы, вы соглашаетесь с тем, что мы используем файлы cookie. Accept / Принять Читать далее