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CC-Link IE TSN促进工业物联网开展

2019年07月09日 10:47:50 色情网址来源免费不卡

摘要:CC-LinkIETSN是首款运用TSN技能的工业网络,本文先容了工业总线网络的开展进程,以及CC-LinkIETSN网络的技能特性及运用范畴。

小序

跟着工业物联网(IIOT)举世范围内的兴起,未来的工业体系中,依据客户差别的需求,配方、计划、生产都需求举行疾速地呼应,真正完成柔性、定制化的生产,同时还需求进步产品德量,进步产能,低沉归纳资本等等。为了完成这种“变种变量”的生产,届时将会有越来越众新闻需求举行搜罗与处理,譬如运营、订单、物料、生产现场、物流等等,于是IT(InformationTechnology)与OT(OperationalTechnology)之间的联络需求更加的厉密。CC-LinkIETSN举措举世最早推出的基于TSN(TimeSensitiveNetworking)技能的工业网络,顺应了时代的潮流。

工业网络的开展

通通工业的开展中,从工业2.0的电气自动化开端,工业网络通通工业体系中就起着不可交换的感化。工业总线网络普及之初,最早开端占领墟市的是基于RS-232的串口通信,可是运用进程中保管种种各样的题目:起首是共模搅扰的题目,其次因为是其规矩的最大电容为2500pF,极大限制了它的传输间隔和传输速率,现场运用进程中的牢靠通信间隔仅为15m,通信速率20Kbps尊驾,同时点对点的通信方法也很难满意工业产线的需求。

为理办理间隔和速率的题目,基于RS-485的串口通信降生了,它RS-232的根底上优化了收发方法并采用二线制完成1对N的通信,通信速率也进步到最速10Mbps,间隔总长可达1000m以上。虽然通信由全双工转换成半双工,可是更加契合工业场景对及时性的请求。目前市情上有十分众基于RS-485的工业总线网络,比如CC-Link、Profibus、Modbus、CANopen等总线条约。

到了20世纪末期,工业再次取得极大的晋升,Mes体系、ERP体系、SCADA体系等运用关于生产现场传输的数据量及速率的请求有了更进一步的需求,同时互联网的炎热也极大地影响了工业网络,各家开端推出了基于标准以太网的工业网络,比如CC-LinkIE、ProfiNet、Modbus/TCP、Ethercat、Ethernet/IP等等。这些网络通过运用标准的网线、连接器以及灵敏的拓扑构造,极大便当了现场施工,同时通信间隔与速率再次取得了晋升,配备间间隔扩展到100m,速率也可抵达100Mbps,以致1Gbps。

近年来跟着工业物联网的落地,越来越众基于IT的运用软件需求与现场的OT新闻举行交互,关于网络的速率与数据量再次变成了厉苛的挑衅,同时墟市对一般以太网配备的运用、驱动配备的高精度有了更高的请求。基于这些启事,TSN技能正式进入工业网络范畴。CC-LinkIETSN举措最早运用TSN技能的工业总线网络,满意IT与OT交融的状况下,供应更速的网速、更大的数据容量以及更高的网络应用率。

CC-LinkIETSN技能特性

掌握新闻与生产办理新闻的交融

CC-LinkIETSN对现场配备的掌握新闻进步其高优先度,相关于生产办理新闻优先分派带宽,完成了应用及时轮回通信掌握现场的配备,确保掌握新闻及时性的同时还可以直接通过TCP/IP条约从终端配备获取新闻,两种条约共存于同一网线内且互不搅扰,不光俭省了现场配线资本,同时更是真正完成了IT与OT的交融。

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图1TSN技能及条约层

体系修立及修复的迟缓性

SNMP举措通用的简单网络办理条约,也与CC-LinkIETSN相兼容,运用对应SNMP的一般以太网诊断东西不光可以便当的监视CC-LinkIETSN的兼容产品,也可以对一般以太网的交换机、工业相机、震动检测等配备举行数据搜罗并剖析,同时也为人工智能供应大数据。

通过采用TSN标准中的时钟同步条约(参考IEEE802.1AS和IEEE1588V2),可以对各个兼容产品之间的时间举行校准,保持其高精度的同步。应用CC-LinkIETSN兼容产品的时钟同步功用,可以运转日记中疾速明晰妨碍时间点,帮帮大师识别十分启事并疾速恢复网络平常,与此同时还可以向上位IT体系供应现场状况以及相对应的准确时间,通过剖析耗电量、震动状况等新闻对现场配备举行预维护或提前改换,大幅低沉维护资本。

生产节奏进步与网络最大应用率

CC-LinkIETSN可以完成最小3-cc-link ie tsn促进物联网2010.png的链接扫描周期,工业现场可以极大缩短生产节奏,晋升整厂的生产才能。不光云云,CC-LinkIETSN通过运用时间支解(IEEE802.1Qbv)完成同一个网络中定义众种连接扫描周期,针对差别产品的特征修立相对应的链接扫描周期,比如对伺服体系、平安配备等可以定义高速周期,而对温湿度不卡的在线欧洲AV网站等可运用中速或低速周期,从而完成最大的网络带宽应用率,进步整厂产能。

开辟方法的众样性

CC-LinkIETSN的兼容产品不光可以通过专用的ASIC或FPGA的硬件方法举行开辟,也可以通用以太网芯片上运用软件条约栈的方法举行开辟,通信速率也可依据产品的特性挑选对应100Mbps或1Gbps,极大便当了配备厂傻砾据本身条件挑选开辟方法。

CC-LinkIETSN运用场景

采用TSN技能的CC-LinkIETSN充沛应用标准以太网配备的同时,通过从头定义条约完成了高速的掌握通信,满意各个行业中的运用。比如汽车行业中,一般和平安通信可同一条网线上举行混淆通信;半导体行业,大容量的菜单数据及追溯数据也可高速通信,同时与HSMS混淆通信也不会对掌握新闻的准时性变成影响;锂电行业中,通过组合通信周期的高速掌握(伺服等)和低速掌握(变频器、调温器等),可确保安装功用并依据用途选定最佳配备。

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图2CC-LinkIETSN体系构造图

完毕语

TSN技能举措工业网络技能的开展偏向,未来将有越来越众基于TSN技能的网络降生,CC-LinkIETSN将会未来与这些网络完成互联互通,促进工业物联网的开展。(原文刊登于《中国仪器仪外》第六期)

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供稿: 邱晓东

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