Mit értünk a Time Sensitive Networking alatt?
A Time Sensitive Networking több szabvány együttese, célja a mai Ethernet hálózatok valós idejű tulajdonságainak javítása. Itt tehát több egyedi szabványról van szó, amelyeket aktuálisan az IEEE 802.1 szabványosítási szervezet TSN Task Group nevű csoportja definiál.
Az Ethernet TSN azonban mégsem egy önálló kommunikációs protokoll, hanem funkciókat határoz meg. Ezeket a funkciókat különböző protokollok, például az OPC UA vagy a PROFINET használhatják.
A TSN lehetővé teszi az IT és az OT konvergenciáját
Az új TSN szabvány előnyei és tulajdonságai
A valós idejű működés szempontjából kritikus alkalmazások (például a gyors szabályozások, az energetikai hálózatok jeladatgyűjtése vagy a mozgásvezérlés) és a sok adatot mozgató alkalmazások (pl. az adatfolyamos videók vagy az informatikai rendszerek) adatátvitelét manapság különválasztott hálózatokban valósítják meg annak érdekében, hogy meg lehessen akadályozni a káros kölcsönhatásokat. A munkafolyamatok egyre rugalmassá válása és fokozódó digitalizálása azonban az IT és az OT növekvő összeolvadását követeli meg, ami szükségessé teszi az eddig szétválasztott rendszerek egyesítését is.
A meglevő Ethernet szabványok kibővítése és illesztése révén a TSN konvergenciát hoz létre az információtechnológia (IT) és az ipari üzemeltetéstechnika (OT) között az ipari hálózatokban. Így mind a valós idejű működés szempontjából kritikus adatok átvitele, mind a sok adatot mozgató alkalmazások (pl. az adatfolyamos videók) közös Ethernet kábelen valósíthatók meg anélkül, hogy egymást zavarnák.
A TSN technológia működési elve
A TSN alapját három központi mechanizmus képezi, amelyeket különböző szabványok definiálnak.
Ehhez a hálózat valamennyi valós idő szempontjából kritikus kommunikációja úgynevezett streamekbe van szervezve, amelyekhez szükség szerint és az adott adatcsomag priorizálásának megfelelően meghatározott quality of service (szolgáltatási minőség, vagyis sávszélesség, késleltetés stb.) van hozzárendelve. A streameket a használat előtt le kell foglalni annak érdekében, hogy a rendelkezésre álló sávszélesség ellenőrizhető legyen, figyelembe véve a többi stream igényeit is. Egy hálózatkezelő motor, más néven Centralized Network Controller vagy CNC (pl. a vezérlőben) kiolvassa a topológiát, kiszámolja a streameket, és megfelelően konfigurálja a hálózatot.
Protokollok a TSN-en keresztül
A Time Sensitive Networking lehetővé teszi több automatizálási és informatikai protokoll egyidejű átvitelét egyetlen konvergens hálózatban.
Ennek kapcsán a leggyakrabban szóba jövő protokollok a PROFINET és az OPC UA, de más rendszerek, pl. a CC-Link IE is szóba jönnek a TSN használatához. Annak érdekében, hogy ezek a protokollok egy hálózaton belül ne zavarják egymást, az érdekelteknek egy közös profilban kell megegyezniük arra vonatkozóan, hogy hogyan használják a hálózaton a TSN mechanizmusait. Ezen profil létrehozása jelenleg átfogó munkát igényel, amelyet az IEC és az IEEE által létrehozott IEC/IEEE 60802-IA nevű közös munkacsoport végez el.
Közös TSN profil az IEC/IEEE 60802-IA szerint
A PROFINET szabvány a 2.4 verziótól kezdve már specifikálja a TSN szabvány használatát („Streams & Configuration“, „Time & Cycle Synchronisation“ és „Frame Preemption“). A megfelelő IEEE szabványok úgy alkalmazhatók, hogy a PROFINET alapvető tulajdonságai nem változnak. Ennek megfelelően már ma fejlesztünk PROFINET TSN profillal ellátott készülékeket, amelyeket nemsokára piacra viszünk.
Az OPC ,UA TSN-nel kombinált szabványosítása az OPC Foundation úgynevezett Field Level Communication (FLC, terepszintű kommunikáció) kezdeményezése keretében folyamatban van. Amint a szabványosítás befejeződik, itt is megfelelő készülékeket fogunk kifejleszteni, amelyek támogatják mind az OPC UA PubSub, mind a TSN szabványokat.
Elkötelezettek vagyunk a TSN területe iránt
A Phoenix Contact részt vesz minden fontos szabványosítási szervezet, például az OPC Foundation vagy a PI-International munkájában, és aktívan tevékenykedik az IEC/IEEE-60802 által kidolgozott szabvány implementálásában. Ezenkívül már most saját készülékeket és rendszermegoldásokat dolgozunk és fejlesztünk ki annak érdekében, hogy átfogó TSN termékválasztékot kínálhassunk az ipari automatizáláshoz. Ezáltal lehetővé tesszük mind az IT és az OT, mind a különböző szektorok átfogó hálózatba kötését az All Electric Society (teljesen elektromos társadalom) szellemében.
További új kommunikációs technológiák Átfogó kommunikáció egészen a terepig
Sok testületben és szabványosítási projektben jelenleg is dolgozunk új kommunikációs szabványokon; ilyen pl. az OPC UA, TSN, SPE és 5G. Ezek az új technológiák azonban nem tekinthetők egymástól függetlennek, hanem együtt jelentik a jövő kommunikációját.
,A Phoenix Contact, mint az ipari kommunikációs technika területén több mint 30 éves tapasztalattal rendelkező technológiailag vezető gyártó, részt vesz az összes fontos szabványosítási testület tevékenységében. Ott másokkal együtt alakítjuk ki a jövő gyártóktól független, új kommunikációs szabványát az automatizálás számára.
Tudjon meg többet ezeken az oldalakon az új szabványokról.
