WORLD OF INDUSTRIES 03/2019 (CN)

CC-Link IE TSN 通 过
改 善 通 信 功 能 和 同
步 精 度 , 优 化 了 世
界 上 第 一 座 开 放 式
千 兆 工 业 以 太 网
CC-Link IE 已 经 能 够
提 供 的 优 势 。
01 CLPA 欧 洲 区 总 经 理 John Browett 研 究
TSN 如 何 在 网 络 中 创 建 同 步 , 以 及 如 何 使 工
业 自 动 化 应 用 受 益
量 。 因 此 , 它 为 非 循 环 流 量 和 实 时 控 制 流 量 提 供 了 最 佳 的 通
用 通 信 通 道 , 随 着 第 四 次 工 业 革 命 , 即 工 业 4.0 的 普 及 , 这 两
种 流 量 将 继 续 增 加 。
得 益 于 这 项 技 术 , 制 造 商 可 以 通 过 开 放 式 工 业 以 太 网 网 络
中 能 够 提 升 性 能 、 连 接 性 和 智 能 化 的 日 益 普 及 的 开 放 式 系 统
提 高 自 身 竞 争 力 。
照 片 :CLPA
不 仅 仅 是 同 步
所 有 时 间 感 知 网 络 设 备 之 间 的 可 靠 时 间 同 步 为 所 有 其 他 TSN
密 钥 功 能 提 供 了 基 础 。 特 别 是 ,IEEE 802.1AS 提 供 了 一 种 支
持 IEEE 802.1Qbv“ 预 定 流 量 增 强 ” 标 准 的 强 大 机 制 。 这 定 义
了 如 何 有 效 地 调 度 数 据 流 量 队 列 , 并 确 定 时 序 要 求 严 格 的 帧
的 准 时 交 付 的 优 先 级 。
此 过 程 依 赖 于 时 间 感 知 整 形 器 (TAS), 它 检 查 每 个 帧 的
VLAN 标 记 优 先 级 字 段 , 并 将 消 息 分 配 给 合 适 的 优 先 级 队 列 。
之 后 , 这 些 消 息 将 在 调 度 中 获 得 定 义 。 每 个 队 列 中 的 数 据 传
输 在 调 度 时 间 窗 口 期 间 执 行 , 同 时 阻 止 其 他 队 列 传 输 。
通 过 这 种 方 式 ,TAS 可 确 保 循 环 消 息 免 受 来 自 非 循 环 流 量
的 干 扰 , 从 而 避 免 任 何 延 迟 或 无 法 传 递 可 能 中 断 应 用 程 序 甚
至 整 个 生 产 过 程 的 时 间 关 键 消 息 的 情 况 , 甚 至 能 够 优 化 通 信
周 期 时 间 , 因 为 具 有 相 似 优 先 级 的 不 同 帧 可 以 获 得 同 时 发
送 。 因 此 ,TAS 和 固 定 流 量 调 度 替 代 采 用 冲 突 检 测 (CSMA /
CD) 方 法 的 传 统 载 波 侦 听 多 路 访 问 。 过 去 以 太 网 所 使 用 的 这
种 方 法 会 阻 碍 确 定 性 。
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Zu Land, On land, im Wasser, at sea, under unterwater, Wasser, in in theder airLuft andund in space im Weltall -
Small Elektrokleinmotoren electric motors according bis 200 Watt to customer nach Kundenwunsch requirements.
成 功 的 TSN 实 施
最 近 实 施 TSN 的 领 先 且 具 有 开 创 性 的 开 放 式 工 业 以 太 网 技 术 之
一 是 CC-Link IE TSN。 这 是 围 绕 ISO/OSI 第 3 至 7 层 构 建 的 技 术 ,
Fortschritt hat unser Tempo
其 采 用 先 前 描 述 的 IEEE 802.1AS 和 IEEE 802.1Qbv 第 2 层 标 准 。
CC-Link IE TSN 通 过 改 善 通 信 功 能 和 同 步 精 度 , 优 化 了 世 界
Unsere modularen Elektro-Kleinmotoren und Getriebe ASTRO bauen Motoren wir GmbH in Millionen & Co. KG
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上 第 一 座 开 放 式 千 兆 工 业 以 太 网 CC-Link IE 已 经 能 够 提 供 的 优
势 。 例 如 , 这 种 创 新 解 决 方 案 可 以 实 现 低 至 31.25μs 的 周 期
时 间 , 同 时 鉴 于 其 千 兆 带 宽 , 可 以 无 故 障 地 处 理 非 循 环 流
2017
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