TSN在工业以太网中的四个关键优势
TSN(Time-Sensitive Networking)在工业以太网领域带来了显著优势,主要体现在提升可靠性、数据访问性及网络融合能力上。这些特性构成了智能工厂的基本要素,对自动化市场中的各个参与方都极为有利。
TSN是一种位于OSI模型第二层(数据链路层)的技术,旨在增强当前以太网网络功能。IEEE 802.1以太网子标准集合成了TSN的创新点,重点在于在同一网络上实现多个数据流的确定性和整合。IEEE 802.1 AS与IEEE 802.1 Qbv这两个特别重要的子标准在其中扮演着关键角色:前者确保网络内所有设备同步,奠定确定性的基础;后者定义了“时间感知整形器”,为不同类型的网络流量分配特定的“时隙”并依据所承载信息进行优先级排序,确保各类数据流在网络中以可预测方式传输。
采用TSN技术最终实现的网络融合,为OT(运营技术)与IT(信息技术)系统的集成提供了有力支持,对最终用户、机器制造商和自动化供应商具有重要意义。
首先,TSN技术简化了网络架构与机器设计。通过减少所需网络的复杂性,最终用户能够整合不同数据流,同时确保传输的确定性,从而降低机器制造商的项目成本,减少设计、配置和安装网络系统所需的设备与工程工作量,进而缩短项目周期。
其次,TSN提高了流程透明度与管理效率。融合的网络增强了整个企业的数据传输,使最终用户能获取更高层次的流程透明度,即从工业流程中提取更多数据并进行分析,以收集有价值的信息,从而深入了解工厂车间的运营情况。这些洞察有助于优化性能、提高生产力、效率以及最终产品的质量。
第三,TSN技术促进了生产力的提升。通过构建单一网络传输所有类型流量,更容易进行故障排查与潜在问题识别,减少了维护或维修活动导致的停机时间,增加了整体正常运行时间。因此,最终用户的制造系统整体上变得更加高效。
最后,TSN技术实现了OT与IT系统的更好集成。融合了多种类型的数据后,TSN成为数据驱动的智能制造核心,通过在企业内部共享和利用可操作信息来推动创新与协作。供应商通过在其产品中嵌入TSN功能,提供更高水平的互操作性解决方案,以及通过云连接在企业范围内查看设备数据的能力。
为了实现基于解决方案架构的IT/OT融合的数字化转型,TSN技术的互操作性和互联性至关重要。与众多信息建模标准组织的合作能力对于最终用户能够在解决方案中整合不同的应用程序和设备同样至关重要。
最终用户需要实现企业间无缝数据集成,包括与现有设备和网络的数据集成。MTConnect、PackML和ISA S95等标准成为关键组成部分。
拥抱TSN的公司能够利用其优化工厂、机器或自动化产品。现今,已存在结合千兆带宽与TSN功能的开放工业以太网解决方案,不仅满足当前应用需求,也为未来的发展做好准备。与其他技术相融合,这为数据到信息的转换提供了坚实基础。
设备供应商可通过开发兼容产品,并积极通过支持新技术来塑造自动化未来,轻松实现这一目标。广泛的可用开发选项生态系统为想要提供认证产品的供应商提供了便利。此外,全球终端用户已能获取来自领先自动化供应商的兼容产品与解决方案。
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