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TSN和Pub/Sub

OPC UA的实时能力

OPC UA real time TSN

OPC-UA-TSN_Whitepaper_website

到现在为止,OPC UA在满足复杂过程的实时性要求方面有其局限性。这就是为什么OPC基金会和工业互联网联盟(IIC)正在扩展两部分内容,旨在赋予OPC UA通信标准以实时能力:一个是发布-订阅模型;另一个是利用时间敏感网络(TSN)的IEEE 802.1标准。

贝加莱与TSN网络专家TTTech合作,对未来的OPC UA TSN标准进行了密集测试。测试显示循环周期低于2毫秒,抖动为100纳秒。因此,可以毫无问题地实现生产线层面上的实时应用,例如传送带与各种其它设备之间的同步。更多信息可以在文章OPC UA TSN – 现场测试,现场验证和访谈“OPC UA TSN将取代常规的现场总线”中找到。

OPC UA TSN被视为直至控制器层的工业物联网通信的统一协议。在SPS IPC Drives展会期间举行的联合新闻发布会上,以下宣布支持该标准:ABB、博世力士乐、思科、通用电气、库卡、NI、派克汉尼汾、施耐德电气、SEW-EURODRIVE和TTTech。其它信息可在本新闻稿中找到。

发布-订阅模型

到目前为止,OPC UA已经使用了客户端/服务器机制,其中客户端会请求信息并接收来自服务器的响应。当网络上有许多节点时,该系统有其局限性。相比之下,发布-订阅模型能够实现一对多和多对多通信。服务器将其数据发送至网络(发布),然后每一个客户端都可以接收该数据(订阅)。

OPC-UA-Server-Client
通过客户端/服务器机制,客户端请求信息并接收来自服务器的响应。
OPC-UA-Pub-Sub-Publish-Subscribe
通过发布-订阅模型,服务器将其数据发送至网络(发布),然后每一个客户端都可以接收该数据(订阅)。

标准以太网实时能力

单单发布-订阅模型并不足以实现OPC UA实时能力。这就是为什么OPC基金会还实施了时间敏感网络(TSN)的原因。TSN是对IEEE 802以太网标准的扩展,它包含各种实时功能。还可以指定数据被传送的准确时帧。

汽车行业正在推动TSN发展

因为汽车行业在推动TSN发展,所以所需的半导体元件可以非常迅速且比较经济地获取。汽车行业还要处理所有控制任务和应用,它们需要通过以太网实现功能安全。为了使其成为可能,他们将需要实时的循环时间和确定的网络动作。

有关TSN的其它信息可以在这篇OPC UA TSN相关技术报告中找到。

Ejemplo
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