2018年11月27日,在德國紐倫堡電氣自動化系統(tǒng)及元器件展(SPSIPC),CC-Link協(xié)會正式發(fā)布最新的開放式工業(yè)網(wǎng)絡協(xié)議“CC-Link IE TSN”,宣布工業(yè)通信迎來新的變革時代。
CC-LinkIETSN在德國SPS展正式發(fā)布
TSN是IEEE以太網(wǎng)相關標準的補充,適用于各種開放式工業(yè)網(wǎng)絡中。CC-Link IE TSN使用時間分割方式,將以往傳統(tǒng)的以太網(wǎng)通信無法實現(xiàn)的控制信息通信(確保實時性)和管理信息通信(非實時通信)的共存成為了可能。
CC-Link IE TSN在確??刂茢?shù)據(jù)通信的實時性的同時,實現(xiàn)在同一個網(wǎng)絡中與其它開放式網(wǎng)絡、以及與IT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)“多網(wǎng)互連互通”。
CC-Link IE TSN融入了TSN技術,提高了整體的開放性,同時采用了高效的網(wǎng)絡協(xié)議,進一步強化了CC-LinkIE家族擁有的操作性能和使用功能。它還支持更多樣的開發(fā)方法,能輕松開發(fā)各種兼容產(chǎn)品。同時,通過兼容產(chǎn)品的豐富,加快構建使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能工廠。
當前,制造業(yè)正朝著自動化、降低綜合成本和提高品質的方向發(fā)展,傳感技術和高速網(wǎng)絡技術、云/邊緣計算、人工智能等以IT為手段、以數(shù)據(jù)為基礎推動的信息驅動型社會正在持續(xù)發(fā)展。而在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的主流趨勢下,德國“工業(yè)4.0”、美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、中國“智能制造”及日本“互聯(lián)產(chǎn)業(yè)”,目標也是直指設備相互連接、數(shù)據(jù)得到最充分利用的“智能工廠”。
創(chuàng)建智能工廠,需要從生產(chǎn)過程中收集實時數(shù)據(jù),通過邊緣計算對其進行初步處理,然后將其無縫傳輸?shù)絀T系統(tǒng)。但不同的工業(yè)網(wǎng)絡使用各自不同的規(guī)范,造成了IT系統(tǒng)網(wǎng)絡和工業(yè)網(wǎng)絡之間無法共享同一網(wǎng)絡及設備等。
CC-Link IE TSN能滿足所對應的需求。CC-Link IE TSN延續(xù)了CC-LinkIE的優(yōu)點,通過融合了用時間分割方式實現(xiàn)實時性的TSN技術,讓多種不同的網(wǎng)絡的共存成為可能,使以太網(wǎng)設備應用變得更簡單。高效的網(wǎng)絡協(xié)議,實現(xiàn)高速、高精度的同步控制,能更廣泛地應用在半導體、電池制造等制造業(yè)的各種應用環(huán)境。
CLPA官網(wǎng)宣傳頁面截圖
CC-LinkIETSN的四大主要特點
1、控制信息通信與管理信息通信的融合
CC-Link IE TSN通過賦予設備控制循環(huán)通信高優(yōu)先度,相對管理信息通信優(yōu)先分配帶寬,實現(xiàn)使用實時循環(huán)通信控制設備,同時還能簡單構建與IT系統(tǒng)通信的網(wǎng)絡環(huán)境。另外,利用與管理數(shù)據(jù)通信的共存,可以將使用UDP或TCP通信的設備連接到同一網(wǎng)絡中,比如保存來自視覺傳感器、監(jiān)控攝像頭等設備的高精度數(shù)據(jù),運用于監(jiān)控、分析、診斷等。
2、快速的系統(tǒng)設置和先進的預測維護
迄今為止,不同設備收集狀態(tài)信息時需要使用不同的工具,現(xiàn)在通過使用通用SNMP監(jiān)視工具不僅能從CC-Link IE TSN兼容產(chǎn)品,而且還能從交換機、路由器等IP通信設備收集和分析數(shù)據(jù)。由此,減少系統(tǒng)啟動時間、以及系統(tǒng)管理和維護時確認設備運行狀態(tài)所花費的時間和精力。
3、運動控制性能的最大化、減少節(jié)拍時間
CC-Link IE TSN使用時間分割以及雙向同步通信的方式,實現(xiàn)周期少于31.25μs的高速通信。CC-Link IE TSN將使用各自不同通信周期的不同性能的設備連接在一起使用。最大化發(fā)揮網(wǎng)絡上從站產(chǎn)品的使用潛能,提高整個系統(tǒng)的生產(chǎn)。
4、為設備供應商提供更多選擇
以往的CC-Link IE為了有效發(fā)揮其1Gbps帶寬,設備開發(fā)廠商需要使用專用的ASIC或FPGA的硬件方式開發(fā)主站或從站產(chǎn)品。CC-Link IE TSN對應產(chǎn)品則可以通過硬件或軟件平臺開發(fā)。在延續(xù)以往通過使用專用的ASIC或FPGA的硬件方式實現(xiàn)高速控制外,也可以在通用以太網(wǎng)芯片上使用軟件協(xié)議棧方式開發(fā)主站或從站產(chǎn)品。
通信速度不僅對應1Gbps,同時也對應100Mbps,設備開發(fā)廠商可以選擇適合自身的開發(fā)方式實現(xiàn)CC-Link IE TSN兼容設備的開發(fā),同時兼容產(chǎn)品的品種和數(shù)量的充實也給用戶帶來便利。
CLPA在德國SPS展會現(xiàn)場
作為亞洲市場份額領先的網(wǎng)絡協(xié)議推廣組織,CLPA此次在業(yè)界率先發(fā)布“CC-Link IE TSN”意義重大,不僅能實現(xiàn)IT與OT的更好融合,更是通過TSN技術加強與其他開放式工業(yè)網(wǎng)絡的互操作性,在物聯(lián)網(wǎng)和智能制造中,實現(xiàn)數(shù)據(jù)最有效的運用。這不僅是CC-Link協(xié)會一次重大的突破,也是工業(yè)通信領域的一次重大的突破。
關于CC-LinkIE家族
CC-Link IE于2007年推出,是業(yè)內(nèi)首個基于1Gbps以太網(wǎng)的開放式工業(yè)網(wǎng)絡。CC-Link IE協(xié)議家族根據(jù)不同的制造現(xiàn)場和用途,提供適合的網(wǎng)絡協(xié)議。其中“CC-Link IE Control”是連接工廠內(nèi)不同控制器之間的骨干網(wǎng)絡,而“CC-Link IE Field”則涵蓋普通的I/O控制,將控制器與各種現(xiàn)場設備連接在一起。同時通過“CC-LinkIEFieldMotion”(用于運動控制)和“CC-LinkIESatety”(用于安全控制)使其功能和范圍得到了擴展。2016年發(fā)布的“CC-LinkIEFieldBasic”(CC-LinkIEField的簡化版)擴展了IE百兆的兼容產(chǎn)品,在亞洲為主的市場獲得矚目。2018年,CC-LinkIE再添新成員CC-LinkIETSN,不僅實現(xiàn)IT與OT的互聯(lián),也能實現(xiàn)與其他開放式網(wǎng)絡的互聯(lián),輕松組網(wǎng)?!癈C-LinkIETSN”白皮書下載地址:https://www.cc-linkchina.org.cn/site/news/396。