Выберите регион и язык:

OPC UA over TSN для управления движением, функциональной безопасности и работы в режиме реального времени

Архитектура OPC UA используется повсеместно. Она обрела популярность среди производителей и пользователей благодаря независимости от поставщика оборудования, наличию информационных моделей и встроенным механизмам кибербезопасности.

Однако архитектура OPC UA имеет ряд серьезных ограничений в отношении таких сложных задач, как обеспечение функциональной безопасности, управление движением или связь в режиме в реального времени. Реализация модели издатель/подписчик и интеграция стандартов Time-Sensitive Networking (TSN) обеспечили поддержку стандартом OPC UA режима реального времени.

Модель издатель/подписчик

До настоящего времени в архитектуре OPC UA использовалась модель связи клиент/сервер: клиент запрашивает информацию и получает ответ от сервера. Эта модель имеет ряд ограничений при работе в сетях с большим количеством узлов.

Поэтому было принято решение дополнить стандарт OPC UA моделью связи издатель/подписчик. Она обеспечивает связь от одного ко многим и от многих ко многим. Сервер отправляет свои данные в сеть (публикация) и каждый клиент может получить эти данные (подписка).

В модели клиент/сервер клиент запрашивает информацию и получает ответ от сервера.
В модели издатель/подписчик сервер отправляет свои данные в сеть (публикация) и каждый клиент может получить эти данные (подписка).

Возможность использования стандартного Ethernet в режиме реального времени

Одной лишь модели издатель/подписчик недостаточно, чтобы обеспечить возможность связи по стандарту OPC UA в режиме реального времени. Поэтому организация OPC Foundation приняла решение объединить технологию OPC UA со стандартами Time-Sensitive Networking (TSN), которые дополняют стандарт Ethernet IEEE 802 описанием связи в режиме реального времени. Помимо всего прочего, внедрение стандартов TSN описывает детерминированную передачу данных. Данные стандарты, востребованные во многих областях, были опубликованы рабочей группой IEEE 802.1.

Независимые от поставщика функции управления движением, функциональной безопасности и связи в реальном времени

Чтобы согласовать усилия по разработке и внедрению спецификации OPC UA вместе с TSN и соответствующих профилей приложений, OPC Foundation дала старт инициативе Field Level Communication. В настоящее время ведется работа по стандартизации функций в рамках инициативы Field Level Communications, которая фокусируется на задачах полевого уровня - связи с системой ввода/вывода, управлении движением и обеспечении функциональной безопасности.

Руководящий комитет OPC Foundation по коммуникации на полевом уровне состоит из 24 ведущих компаний-поставщиков технологий автоматизации: ABB, Beckhoff, Bosch-Rexroth, B&R, Cisco, Hilscher, Hirschmann, Huawei, Intel, Kalycito, KUKA, Mitsubishi Electric, Molex, Murr Elektronik, Moxa, Omron, Phoenix Contact, Pilz, Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens, TTTech, Wago и Yokogawa. Директор инициативы Петер Лутц отвечает за развитие и разработку спецификации.

Решение задач завтрашнего дня

Испытания OPC UA over TSN показали, что технология может обеспечить 18-кратный прирост производительности в сравнении с имеющимся на рынке решениями. Ее можно использовать в чувствительных ко времени прикладных программах, например при синхронизации робота с интеллектуальной конвейерной системой.

Также OPC UA over TSN в большей степени, чем другие технологии, удовлетворяет требованиям любых приводных решений, как динамичных централизованных, так и интеллектуальных распределенных. Это позитивно сказывается не только на производительности, но и на качестве продукции.

Испытательная установка - проверка на совместимость

Множество компаний, которые не входят в OPC Foundation, также работают над развитием коммуникационного стандарта OPC UA over TSN. Производители контроллеров, полевых устройств и сетевого оборудования проверяют свои разработки и продукты на совместимость с оборудованием от других поставщиков на испытательных стендах. Такие испытания повышают эффективность и скорость разработки продуктов, поддерживающих новый стандарт связи. На сегодняшний день большинство активных испытательных стендов TSN находятся под управлением IIC и LNI.

Хотите получить больше информации?

В разделе Часто задаваемые вопросы про OPC UA over TSN специалист по сетевым решениям Штефан Бина расскажет о том, какую важную роль играет единый стандарт связи в новой промышленной революции.

В статье по OPC UA over TSN представлено детальное описание взаимосвязи между различными механизмами этой технологии.

Выберите регион и язык:

B&R Logo