工業物聯網 TSN+OPC UA組合正起步_1

作者: admin 分類: 一些分享 發布時間: 2019-06-11 14:04

在過去工業通訊架構封閉的缺點下,工業4.0難以在此發揮,因而工業以太網絡倍受關注。其中,EtherCAT這幾年掀起熱潮,而TSN則是異軍突起。繼EtherCAT與OPC UA合作,近一步強化工廠OT端與企業IT端的信息傳輸技術后,近期在2018年漢諾威工業博覽會(Hannover Messe)上,TSN也加強與OPC UA的布局,透過更多業者的助力為新組合添柴火。

工業4.0的新型態是打破過去封閉的制造現場,因此能讓機器設備間互相「溝通」的通訊技術就顯得格外重要,這讓過去以現場總線(Fieldbus)為主的通訊架構突顯出其封閉性的缺失,也因此工業以太網絡再度受到市場關注。

工業物聯網 TSN+OPC UA組合正起步

雖然EtherCAT的發展速度加快,市場逐漸向其靠攏,不過另一以太網絡標準TSN則是緊追在后。EtherCAT雖基于以太網技術,但其通訊架構仍與一般商用以太網不同,業者若導入EtherCAT則需重新布線。但TSN能透過現有的網絡架構讓所有的節點同步,而不必為了升級工業物聯網而重新布線。

制造現場對于通訊的要求是穩定、可靠且實時,無法容忍一絲延遲影響設備運行,而以太網絡雖是一般家庭、企業或數據中心廣泛的通訊協議標準,但初期跨入工業領域后,其實時性的問題仍帶給制造業者諸多不變。不過,所幸發展至今,現在大多數的工業以太網都已可達到制造業者的要求。

TSN則在以太網絡帶寬中切出專屬通道,在傳輸中讓關鍵數據封包優先處理,這意味著關鍵數據不必等待所有非關鍵數據完成傳輸后才開始傳送,從而確保更快速的傳輸路徑。

工業以太網絡未來仍面臨一些挑戰。雖然現階段可滿足于機器運動控制等方面已綽綽有余,但當云端運算、大數據技術,甚至人工智能滲透到工業領域,工業通訊不能再局限于機器與傳感器之間,或機器與機器之間,而是擴展到機器、人、云端和應用等更豐富的連結,因而需要更大量的數據傳輸與處理需求,因而如何應對、如何做到更精確實時的傳輸,將是未來工業4.0持續不斷的挑戰。

伴隨工業走向更佳智能化的發展,TSN與OPC UA的組合也讓工業通訊市場再添助力。OPC UA 是OPC基金會定義之工業物聯網開放平臺的通信協議,此標準可使底層工廠到高端企業間的資料采擷、信息建模以及傳輸通訊更加安全可靠。用以實現設備與設備、設備和企業,以及不同廠商設備之間的溝通。

在工廠數據采集、傳輸或是生產運行中,都需要對現場的機器狀態、生產能耗、生產相關數據進行采集,而TSN+OPC UA的組合恰能在整體上使得工廠的各個環節不論橫向或縱向的數據實現互通,讓工業4.0場景的應用更強大。

TSN+OPC UA的組合在工業領域應用中尚處于起步階段,但越來越多制造商業者正在加速對其測試和驗證,以便讓其更快走入市場中。不久前在剛剛結束的2018漢諾威工業展上,便有超過20家的制造廠商和組織聯合展開了一場針對TSN+OPC UA場景應用的測試驗證。

據悉,參與者包含工業務聯網產業聯盟(AII)、Avnu聯盟、華為、美國國家儀器(NI)、施耐德(Schneider)等業者。通過真實的智能制造場景,現場演示透過TSN+OPC UA的組合,如何加速IT、OT、CT以及DT的融合。

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