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            TSN 助力 IIoT 和工業 4.0 不可不知的五件事
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            制造業將在全球經濟復蘇中發揮至關重要的作用?吹剿淼辣M頭的光明,相當多重量級制造企業正計劃更快、更精準地擴大生產,應對日益增長的需求。然而,向好趨勢能否持續將取決于企業是否愿意接受創新技術,不斷提高生產效率、降低運維成本。

            時間敏感網絡(TSN)一直被視作助力工業 4.0 和工業互聯網(IIoT)應用實現低成本、高效率生產的先進技術。2020 年,已開始使用 TSN 技術的業內先行者通過多次虛擬演示向世人展示,TSN 不是未成形的想法,而是已開始落地的真實技術。展望未來之前,下面這些要點信息將助您做出正確的投資選擇。

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            TSN 的兩大宗旨是:一、整合周期性低延遲要求(時間敏感)的數據無縫納入整個工業流程中;二、呈現整個企業的詳細運行狀態,幫助企業主實時快速響應市場需求。通過 TSN 技術,企業主可以實現這兩個主要目標,并能享受以下收益:

            TSN 有助于實現高速網絡、大容量數據傳輸、高精度運動控制和低延遲。

            TSN 可以對網絡流量進行優先級排序,保證實時通訊,以便時間敏感數據在正確的時間傳輸至正確的位置上。由此,在基于標準以太網的工業自動化系統中,統一網絡上融合應用這一目標得以實現,由統一網絡為多種應用服務成為可能,并且無需擔心時間敏感數據不能及時抵達目的地。

            由于數據傳輸可精確調度,避免非授權數據的流入,TSN 可以增強網絡安全性。

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            圖表:為多種應用服務的統一網絡

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            是的,融合 OT 和 IT 網絡形成統一網絡,是協調生成準確數據、便于企業洞察生產過程的必要前提。然而,如果兩個網絡存在差距,就極難實現融合,更別提將專有自動化“孤島”集成到 OT 環境中了。統一網絡有以下優勢:

            通訊僅需一種工業標準;

            了解不同供應商協議的培訓成本降低;

            布線和維護成本降低。

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            雖然 TSN 從音視頻橋 (AVB) 發展而來,但 TSN 的用途卻不僅限于音頻和視頻應用。極具潛力的 TSN 具有突出特點和優勢,可廣泛應用于半導體、汽車、機械、食品和飲料、化工、電力等眾多產業。不同領域的 TSN 應用要求各不相同,現行的 TSN 標準與實際應用中的 TSN 系統存在較大差距。

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            以下 6 種情況可作參考,幫助您判斷貴司是否應部署 TSN 技術。

            如果您符合 3 條及以上,那么對您而言 TSN 是理想解決方案。

            整合標準或通信協議技術耗資巨大。

            隔離網絡結構導致現有網絡系統排錯成本高昂。

            網絡系統難以管理,需要額外投入時間和精力開發工具。

            現有系統和 IT 系統間存在互操作性問題。

            需要更高的帶寬開發自動化系統。

            需要加強網絡安全。

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            目前您能接受現在的產出,但從長期來看,很可能難以追趕已經擁抱 TSN 的競爭對手。您仍可以利用現有基礎設施擴大生產,但是擴張會面臨局限,比如傳送帶是依靠 PROFINET 協議經由 HMI 通訊,將會面臨兼容問題。另外,硬件實時運動控制使用 EtherCAT 協議,而機械臂控制使用 Mitsubishi CC-Link IE 等其他協議。雖然在必要的時候添加模塊并不麻煩,但供應商采用的以太網技術各不相同,管理來自不同供應商的設備絕非易事。在所有單元都被隔離的狀態下,很難整合數據,更別說優化流程,提高生產效率。長此以往,企業不得不面臨與工業 4.0 和 IIoT 應用背道而馳的窘境。此外,一旦機器視覺、運動攝像頭等應用加入到統一網絡中,TSN 技術將使即插即生產成為現實。

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            圖表:在 TSN 統一網絡中集成更多應用

            簡而言之,是 IT 和 OT 網絡整合讓工業 4.0 和 IIoT 應用成為可能。而 TSN 正是連接這兩種網絡的基礎,在網絡連接方面極具優勢并能降低系統部署成本。目前,人們對 TSN 的了解還不夠,部分人誤以為 TSN 還是一項不成熟的技術,但事實上,TSN 的發展已超越 TSN 交換機、PLC、伺服電機、IO 等單個設備,朝著構建完整生態的方向發展,助力各類 IIoT 和工業 4.0 應用落地。


             

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            公司名稱: CC-Link協會
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            傳  真: 021-64940525
            地  址: 長寧區虹橋路1386號三菱自動化中心
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