擁抱TSN CC-Link發布新一代網絡協議CC-Link IE TSN
想象這樣一幅畫面,團隊就某個問題進行討論決策。
場景一:大家一起坐在會議室,一個個傳話筒輪流發言,匯總決策,整個流程可能耗費了一上午的時間。
場景二:參會人員進入虛擬會議室“群聊”,在規定時間內,各抒己見,互通有無,取得一致結論。
兩種方式,孰優孰劣,一目了然。
從今以后,類似的“群聊”也可以發生在工業現場的機器設備之間,在同一個網絡中使用多種通信周期,大幅提升設備數據傳輸時間,加快生產節拍,這項網絡技術就是CC-Link IE TSN。
2月26日,“新一代開放式工業網絡協議標準CC-Link IE TSN發布暨報告會”在北京釣魚臺國賓館舉行,發布會由全國工業過程測量控制和自動化標準化技術委員會(SAC/TC124秘書處)、機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所(ITEI)、CLPA協會聯合舉辦,會議就開放式工業網絡協議標準CC-Link IE TSN的技術特點和應用實踐進行了深入講解。
為什么要融合TSN?
TSN(時間敏感網絡)是智能制造、工業互聯網最焦點的技術之一,但它并非一項新的技術,之所以受到工業界廣泛關注源于智能制造對網絡需求日益迫切。
伴隨著IT技術的發展,制造業得到很大進步,但是隨著客戶對提高生產效率、提高產品品質、降低成本、實現變種變量生產的需求逐步增大,建立協同、自主的智慧工廠迫在眉睫。這就需要FA現場層級生產數據與IT信息層級數據分析反饋的無縫融合、實時反饋。與此同時,及時在FA現場層級,數據的橫向融合對設備通訊的高精度、高速度,以及不同工業網絡之間的互操作也提出了更高的需求。
TSN 可以實現異構網絡的搭建。因此,在未來的工業網絡或者泛工業的應用中,同一個網絡需要集成不同類型的設備、不同類型的通訊,這些通訊設備之間需要進行實時性交互時,這正是TSN 的用武之地。但需要指出,TSN不提供應用層,不是專用的現場總線技術。
因此,與 TSN 相融合的高效現場總線才是兩種通信世界的最佳選擇。
CC-Link IE TSN為制造業帶來哪些變化?
這一次,CC-Link協會走在了前列。將千兆以太網帶寬與TSN完美結合,形成嶄新的工業以太網協議。這個技術進一步拓展了CC-Link IE基于工業以太網實現企業從信息層到應用層縱向整合的先進通信技術,實現了IT和OT的實時無縫融合。
根據CLPA協會全球事務局長川副真生的介紹,CC-Link IE TSN滿足實時性、互操作性、優先控制、時間同步、安全等需求,具備以下四大技術特點。
首先是實現FA與IT的融合。IT信息層使用標準以太網協議,制造現場針對不同的控制網絡往往采用不同的網絡傳輸協議。通過CC-Link IE TSN,可以實現一根網絡解決從FA現場層到IT信息層的網絡融合,以及其它網絡協議的混合存在。即使有非實時性信息通信混在,也可保證控制通信的實時性,對系統控制不造成影響,方便利用普通的IP通信設備。
其次,高速度、高精度的控制實現。以往CC-Link協議采用令牌式的傳輸方式,CC-Link IE TSN在網絡內充分利用同步時間,在規定時間網絡中所有主站、從站都可以同時發送通信幀,可縮短循環數據的更新時間,大幅縮短通信周期。同時在控制通訊內可組合通信周期內高速的控制和緩慢的控制,維持要求高速性的運動控制的性能,實現運動控制性能的最大化。
第三,上線、使用、保養的工時削減。CC-Link協議需要專用的網絡診斷工具,而采用CC-Link IE TSN,使用普通軟件工具就可以進行診斷,通過多樣的診斷方法/診斷范圍的擴大/正確的診斷信息,在網絡故障發生時可迅速進行原因分析和系統復位;正確的時間戳記錄數據能夠用于解析應用之中,可提高預知保全精度。
另外,通過多樣的開發方式擴大兼容產品數量。以前CC-Link IE 家族開發兼容產品都需要硬件,CC-Link IE TSN則可以靈活選擇軟硬件搭配來進行兼容產品的開發,豐富的兼容產品組合,可進行靈活的兼容產品構成組合。
哪些行業因此受益?
如今,CLPA 協會將CC-Link IE TSN這一最新技術帶到中國,并在中國啟動“融”計劃全球,現有56家CC-Link IE TSN 意向合作生產廠家,在2019年春季以后陸續推出相關產品,包括PLC、伺服驅動器、運動控制、交換機、I/O、機器人等權限產品。而采用e-F@ctory綜合解決方案及CC-Link IE網絡協議的儀綜所亦莊基地個性化定制智能制造試驗驗證平臺計劃在今年秋季升級為CC-Link IE TSN網絡。
在汽車、半導體、鋰電池等行業,由于不同功能生產線同時存在網絡通訊的要求,以及高速控制、產品多樣化等需求,CC-Link IE TSN技術可以為制造業重新定義網絡通訊協議,實現高速的控制通訊,促進各行業智能化水平的提升,我們期待CC-Link IE TSN會在中國得到廣泛的應用與推廣。 ( 張 蘭 )