这是一个不寻常的景象:在2018年SPS IPC Drives展会上,所有主流自动化公司的代表齐聚纽伦堡会展中心舞台。他们共同宣布,OPC UA over TSN将成为工业物联网通信的统一标准,这将对机器制造者和运营者产生重大影响。

在2018年SPS IPC Drives展会上,所有主流自动化公司的代表共同宣布,他们将使用OPC UA over TSN作为工业物联网通信的统一标准。图片来源:OPC基金会

对于共同标准的承诺预示着一个崭新时代的到来。这是一个机器制造者和运营者不再被迫与通信协议的大杂烩相斗争的时代。OEM厂商必须提供一系列机器变体以满足控制和总线系统的不同要求的日子已经一去不返。

物联网标准

“几年前,工业以太网协议正在达到其极限就已显而易见,”贝加莱战略与创新副总裁Stefan Schönegger解释道。除了带宽和循环时间之外,工业物联网的要求一直是新技术需求的主要驱动力。“我们开始思考工业通信发展的下一步可能是什么样子,”Schönegger说道。“我们与客户讨论了他们的要求,很快发现,除了技术问题之外,还有另一个主要的痛点:协议异质性问题以及缺乏全球公认的标准。”

“因此,在2016年9月,贝加莱和网络专家TTTech邀请感兴趣的自动化和IT公司讨论建立基于OPC UA和以太网扩展TSN的标准,”Schönegger回忆道。正是在这次会议上,建立了OPC UA TSN倡议。其成员后来被称为“塑造者”。

“业界对于将OPC UA over TSN作为共同标准满怀信心,并希望积极地塑造这项技术。”
Stefan Schönegger,产品战略与创新,贝加莱

无缝联接

该组织的愿景是实现从传感器到云端的开放、免接口通信 – 包括高度同步的运动控制所需要的实时性。目标是与现有技术相比,将性能提高18倍。

从那时起,随着他们一起商讨一些技术细节问题,塑造者数量稳步增长。“截止2018年,许多自动化技术领域的知名企业已经加入了我们的倡议,”Schönegger说道。“业界对于将OPC UA over TSN作为共同标准满怀信心,并希望积极地塑造这项技术。”

塑造者首次在2016年SPS IPC Drives展会上发布了基于OPC UA和TSN的统一通信标准计划。

OPC基金会的作用

“作为一个团体,塑造者只是一个松散的联盟,”Schönegger指出。“为了在未来更好地发展,我们希望OPC UA over TSN能有一个更为永久的家园,我们终于在OPC基金会找到了它。”为此,在该组织内部组建了一个由22家行业重量级公司组成的专家指导委员会,专门负责这项新技术。此外,OPC基金会的董事会还增加了三家全球自动化企业:施耐德电气、罗克韦尔和贝加莱的母公司ABB。

首批产品

OPC UA的发布-订阅机制的基本规范和TSN的基本子标准已经完成。这些包括针对时间同步的IEEE802.1AS协议和针对保证数据在网络上传输时间的IEEE802.1qbv协议。“我们现在的工作重点是,为OPC UA over TSN装备我们的整个产品组合,”Schönegger解释道。带有OPC UA over TSN的贝加莱总线控制器即将投产,控制器和驱动器也将紧随其后。

“几年后,你将找不到一台新机器不带有OPC UA over TSN的,”Schönegger自信地说道。随着异构协议环境的阻碍减弱,机器制造者和运营者将更容易实施互联的制造系统和工业物联网解决方案。Schönegger预计过渡阶段将会平稳进行。“一些配套规范,例如POWERLINK和OPC UA之间的规范,”他指出,“可以轻松地将现有的机器和系统集成到新的网络中。”

贝加莱在2018年SPS IPC Drives展会上展示了其首款带有OPC UA over TSN的总线控制器。

作者: Stefan Hensel,企业传播编辑,贝加莱

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