提到當(dāng)今工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,有一個(gè)問題是我們?cè)趺匆怖@不開的,就是多種協(xié)議的并存與競爭給產(chǎn)業(yè)升級(jí)所造成的困擾。盡管過去幾年,許多自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)(如:TSN),積極推動(dòng)不同品牌系統(tǒng)之間相互合作,以幫助制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)跨協(xié)議網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交互、信息整合和運(yùn)行互操作,但總的來說,這些動(dòng)作貌似都有點(diǎn)雷聲大雨點(diǎn)小的調(diào)調(diào)。
不過,最近我開始感覺到,現(xiàn)場總線的融合應(yīng)該是快要進(jìn)入一個(gè)實(shí)質(zhì)性的發(fā)展階段了。
為什么這么說呢?我們先來看下上個(gè)月圈內(nèi)的幾則“重磅”消息。
首先是OPC基金會(huì)組織發(fā)表了一則聲明,稱其正在著手將OPCUA結(jié)合TSN技術(shù),向下擴(kuò)展到現(xiàn)場層級(jí)。具體來說,將會(huì)有一個(gè)工作組專門負(fù)責(zé)確認(rèn)和管理有關(guān)自動(dòng)化產(chǎn)品的OPCUA標(biāo)準(zhǔn)化方面的事宜。
其次是在OPC基金會(huì)的這個(gè)聲明發(fā)表以后不久,不少自動(dòng)化相關(guān)廠商都紛紛對(duì)OPC基金會(huì)這個(gè)行動(dòng)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(huì)在2019年推出集成TSN技術(shù)的產(chǎn)品。
還有就是,CC-Link合作組織(CLPA)發(fā)布了一個(gè)整合了TSN技術(shù)的千兆以太網(wǎng)協(xié)議:CC-LinkIETSN。
有沒有注意到,不管是自動(dòng)化廠商還是相關(guān)的第三方協(xié)議組織,大家的動(dòng)作都是直接和OT層面的具體產(chǎn)品相關(guān)的,而不再是像我們之前看到的基于測(cè)試平臺(tái)的概念展示和論證。
比如:在OPC基金會(huì)的聲明中明確表示,其工作組的重點(diǎn)將會(huì)專注在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,尤其是現(xiàn)場設(shè)備層面的數(shù)據(jù)模型,目標(biāo)直指協(xié)議的應(yīng)用層,具體任務(wù)包括:
應(yīng)用模型(ApplicationProfile)的統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化,如:輸入/輸出(I/O)、運(yùn)動(dòng)控制、安全、系統(tǒng)冗余...等等;
現(xiàn)場設(shè)備(元件)離線(如:設(shè)備描述)和在線(如:診斷)狀態(tài)下的OPCUA信息模型的標(biāo)準(zhǔn)化;
與TSN以太網(wǎng)實(shí)時(shí)操作相關(guān)的OPCUA應(yīng)用模型的規(guī)劃;
認(rèn)證程序的定義
而隨著各相關(guān)產(chǎn)品廠商就上述各項(xiàng)事宜逐步達(dá)成共識(shí)并形成一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),制造系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)IT與OT的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互以及OT層面多臺(tái)設(shè)備之間的互操作時(shí),就將會(huì)在體系架構(gòu)上有一個(gè)可靠的產(chǎn)品基礎(chǔ)。
事實(shí)上,我們可以看到,一些自動(dòng)化廠商在對(duì)OPC基金會(huì)上述行動(dòng)發(fā)聲表示支持的同時(shí),就已經(jīng)提出了自家在相關(guān)產(chǎn)品上的具體規(guī)劃。例如:B&R就已經(jīng)在其官網(wǎng)上表示其首款OPCUA/TSN產(chǎn)品將是一款總線控制器產(chǎn)品,并且已經(jīng)進(jìn)入了發(fā)布倒計(jì)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)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(jīng)打通了,只是在應(yīng)用層還存在差異。
同時(shí)我們注意到,CLPA在SPS紐倫堡展上表示,其首批CC-LinkIETSN產(chǎn)品也將于2019年早些時(shí)候發(fā)布,并且很可能會(huì)先應(yīng)用于汽車或半導(dǎo)體行業(yè)。這表明,用于支撐TSN標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品制造體系也已經(jīng)基本就位了,目測(cè)市面上不久就會(huì)出現(xiàn)支持TSN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品組件了,如:芯片、板卡和交換機(jī)...等等。
總的來說,關(guān)于OT層面現(xiàn)場總線的整合,我覺得未來一段時(shí)間,大概有這么幾個(gè)方面的動(dòng)向或許是值得我們關(guān)注的:
基于OPCUA/TSN技術(shù),各類支持跨協(xié)議系統(tǒng)互操作的產(chǎn)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(duì)現(xiàn)有工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行的更新;
更多產(chǎn)品廠商加入OPCUA/TSN的陣營;
各類OT設(shè)備層元件統(tǒng)一的OPCUA信息模型標(biāo)準(zhǔn)的完成發(fā)布;
...
最后,還有一點(diǎn)需要提醒大家,即使進(jìn)入所謂的實(shí)質(zhì)性發(fā)展階段,考慮到制造系統(tǒng)本身的體量與復(fù)雜性,其中所涉及到的產(chǎn)品組合與應(yīng)用場景的多樣性,現(xiàn)場總線的升級(jí)融合也必然還會(huì)是一個(gè)漫長的演進(jìn)過程。
相關(guān)參考鏈接:
https://www.cc-link.org/en/cclink/cclinkie/cclinkie_tsn.html