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Capacités temps réel pour OPC UA

Jusqu'à présent, OPC UA avait des limitations pour les process complexes ayant de fortes exigences temps réel. C'est pourquoi la Fondation OPC et l'Industrial Internet Consortium (IIC) travaillent sur deux extensions qui visent à donner au standard de communication OPC UA des capacités temps réel : Le premier est un modèle publish-subscribe; l'autre est l'utilisation de la norme IEEE 802.1 pour les réseaux Time-Sensitive Networking (TSN).

B&R a mené des tests intensifs sur le futur standard OPC UA TSN avec le spécialiste des réseaux TSN TTTech. Les tests révèlent des temps de cycle de moins de 2 ms et une gigue de 100 ns. Les applications temporellement critiques au niveau des lignes, comme la synchronisation dynamique de convoyeurs avec d’autres équipements, peuvent ainsi être réalisées sans problème. Pour plus d’informations, consultez l’article OPC UA TSN – Tests de terrain concluants ou l’interview « OPC UA TSN peut remplacer les bus de terrain classiques »

OPC UA TSN sera le protocole qui harmonisera la communication de l’Internet des objets industriel au-dessus du niveau contrôleur. Lors d’une conférence de presse conjointe donnée au salon SPS IPC Drives, les sociétés suivantes ont annoncé qu’elles utiliseraient ce standard : ABB, Bosch Rexroth, B&R, CISCO, General Electric, KUKA, NI, Parker Hannifin, Schneider Electric, SEW-EURODRIVE et TTTech. Pour plus d’informations, consultez le communiqué de presse.

Modèle Publish-Subscribe

Auparavant OPC UA était uniquement basé sur le mode client/serveur. Un client demande des informations et reçoit une réponse d'un serveur. Ce système atteint ses limites dans les cas où il y a beaucoup de nœuds sur le réseau. Le modèle publish-subscribe, en revanche, permet une communication one-to-many et many-to-many. Un serveur envoie ses données au réseau (publish) et chaque client peut recevoir ces données (subscribe).

Avec un mécanisme client-serveur, un client demande des informations et reçoit une réponse d'un serveur.
Avec le modèle Publish/Subscribe, un serveur envoie ses données au réseau (Publish) et chaque client peut recevoir ces données (Subscribe).

Capacités temps réel pour l'Ethernet standard

Le modèle publish-subscribe seul est insuffisant pour qu'OPC UA ait des capacités temps réel. C'est pourquoi la Fondation OPC met également en place le Time-Sensitive Networking (TSN). TSN est une extension de la norme Ethernet IEEE 802 incluant diverses fonctions temps réel. La durée exacte nécessaire au transfert des données peut également être spécifiée.

L'industrie automobile joue un rôle moteur dans le développement de TSN

L'industrie automobile poussant le développement de TSN, les composants semi-conducteurs nécessaires seront disponibles rapidement et à un faible prix. Parallèlement, l'industrie automobile souhaite que les applications et tâches de contrôle ayant des contraintes de sûreté fonctionnelle soient gérées via Ethernet. Pour cela, il faudra assurer des temps de cycle adaptés au temps réel ainsi qu'un comportement déterministe pour le réseau.

Des informations complémentaires à propos de TSN sont disponibles dans cet article technique OPC UA TSN.

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