提到當今工業(yè)以太網技術的發(fā)展現(xiàn)狀,有一個問題是我們怎么也繞不開的,就是多種協(xié)議的并存與競爭給產業(yè)升級所造成的困擾。盡管過去幾年,許多自動化廠商(如:B&R、Rexroth...)與第三方組織(如:IEEE、IIC...等),都一直試圖通過制定統(tǒng)一的協(xié)議標準(如:TSN),積極推動不同品牌系統(tǒng)之間相互合作,以幫助制造企業(yè)實現(xiàn)跨協(xié)議網絡之間的數(shù)據(jù)交互、信息整合和運行互操作,但總的來說,這些動作貌似都有點雷聲大雨點小的調調。
不過,最近我開始感覺到,現(xiàn)場總線的融合應該是快要進入一個實質性的發(fā)展階段了。
為什么這么說呢?我們先來看下上個月圈內的幾則“重磅”消息。
首先是OPC基金會組織發(fā)表了一則聲明,稱其正在著手將OPCUA結合TSN技術,向下擴展到現(xiàn)場層級。具體來說,將會有一個工作組專門負責確認和管理有關自動化產品的OPCUA標準化方面的事宜。
其次是在OPC基金會的這個聲明發(fā)表以后不久,不少自動化相關廠商都紛紛對OPC基金會這個行動和該工作小組表示支持,包括:ABB,BECKHOFF,Bosch-Rexroth,B&R,Cisco,Hilscher,Hirschmann,Huawei,Intel,Kalycito,KUKA,MitsubishiElectric,Molex,Omron,PhoenixContact,Pilz,RockwellAutomation,SchneiderElectric,Siemens,TTTech,Wago,Yokogawa...等等。
有些廠家(如:B&R、Mitsubishi...)還直接爆料稱其會在2019年推出集成TSN技術的產品。
還有就是,CC-Link合作組織(CLPA)發(fā)布了一個整合了TSN技術的千兆以太網協(xié)議:CC-LinkIETSN。
有沒有注意到,不管是自動化廠商還是相關的第三方協(xié)議組織,大家的動作都是直接和OT層面的具體產品相關的,而不再是像我們之前看到的基于測試平臺的概念展示和論證。
比如:在OPC基金會的聲明中明確表示,其工作組的重點將會專注在工業(yè)自動化領域,尤其是現(xiàn)場設備層面的數(shù)據(jù)模型,目標直指協(xié)議的應用層,具體任務包括:
應用模型(ApplicationProfile)的統(tǒng)一和標準化,如:輸入/輸出(I/O)、運動控制、安全、系統(tǒng)冗余...等等;
現(xiàn)場設備(元件)離線(如:設備描述)和在線(如:診斷)狀態(tài)下的OPCUA信息模型的標準化;
與TSN以太網實時操作相關的OPCUA應用模型的規(guī)劃;
認證程序的定義
而隨著各相關產品廠商就上述各項事宜逐步達成共識并形成一套統(tǒng)一的標準,制造系統(tǒng)在應對IT與OT的設備之間的數(shù)據(jù)交互以及OT層面多臺設備之間的互操作時,就將會在體系架構上有一個可靠的產品基礎。
事實上,我們可以看到,一些自動化廠商在對OPC基金會上述行動發(fā)聲表示支持的同時,就已經提出了自家在相關產品上的具體規(guī)劃。例如:B&R就已經在其官網上表示其首款OPCUA/TSN產品將是一款總線控制器產品,并且已經進入了發(fā)布倒計時階段。
另外,CC-LinkIETSN協(xié)議的發(fā)布,或許在某種程度上暗示著TSN的協(xié)議標準已經基本制定完成了。而如果真的是這樣的化,那么就說明工業(yè)總線之間跨協(xié)議系統(tǒng)的互操作,在物理層的傳輸通路已經打通了,只是在應用層還存在差異。
同時我們注意到,CLPA在SPS紐倫堡展上表示,其首批CC-LinkIETSN產品也將于2019年早些時候發(fā)布,并且很可能會先應用于汽車或半導體行業(yè)。這表明,用于支撐TSN標準的產品制造體系也已經基本就位了,目測市面上不久就會出現(xiàn)支持TSN協(xié)議標準的產品組件了,如:芯片、板卡和交換機...等等。
總的來說,關于OT層面現(xiàn)場總線的整合,我覺得未來一段時間,大概有這么幾個方面的動向或許是值得我們關注的:
基于OPCUA/TSN技術,各類支持跨協(xié)議系統(tǒng)互操作的產品的發(fā)布,比如:控制器、傳感器、變頻器...等等;
各協(xié)議組織將對現(xiàn)有工業(yè)以太網協(xié)議進行的更新;
更多產品廠商加入OPCUA/TSN的陣營;
各類OT設備層元件統(tǒng)一的OPCUA信息模型標準的完成發(fā)布;
...
最后,還有一點需要提醒大家,即使進入所謂的實質性發(fā)展階段,考慮到制造系統(tǒng)本身的體量與復雜性,其中所涉及到的產品組合與應用場景的多樣性,現(xiàn)場總線的升級融合也必然還會是一個漫長的演進過程。
相關參考鏈接:
https://www.cc-link.org/en/cclink/cclinkie/cclinkie_tsn.html