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 積木式上位機(jī)怎么設(shè)計(jì),？
CC-Link IE TSN在全球率先將千兆以太網(wǎng)帶寬與時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN) 相結(jié)合,，在確保控制數(shù)據(jù)通信實(shí)時性的同時,，實(shí)現(xiàn)在同一個網(wǎng)絡(luò)中與其它開放式網(wǎng)絡(luò),、以及與IT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，支持FA與IT的有效融合,。TSN是IEEE以太網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充,，適用于各種開放式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中。CC-Link IE TSN 使用時間分割和時間同步的方式,，實(shí)現(xiàn)了控制信息通信(確保實(shí)時性)和管理信息通信(非實(shí)時通信)的共存,，為實(shí)現(xiàn)智慧工廠提供了技術(shù)保障。 當(dāng)今的制造業(yè),，隨著用戶需求的多樣化和復(fù)雜化,，需要實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)并最大限度地利用各種數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)能自主進(jìn)行最優(yōu)化制造的“智慧工廠”,。為此,，CC-Link協(xié)會（CLPA）于2018年11月正式發(fā)布了CC-Link IE的次世代網(wǎng)絡(luò),，即嶄新的工業(yè)開放網(wǎng)絡(luò)“CC-Link IE TSN”技術(shù)規(guī)范,。 該網(wǎng)絡(luò)在全球率先采用了標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的擴(kuò)展技術(shù)“TSN（Time Sensitive Networking）——時間敏感網(wǎng)絡(luò)”。TSN技術(shù)正在制定IEEE國際標(biāo)準(zhǔn),，同時各家工業(yè)開放式網(wǎng)絡(luò)也在探討如何將其融入,。 以往的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信無法實(shí)現(xiàn)在同一鏈路上同時進(jìn)行控制通信（確保實(shí)時性）和信息通信（非實(shí)時性通信），現(xiàn)在使用TSN技術(shù)中的時間分割通信方式就可以實(shí)現(xiàn),。另外,，采用了高效的通信協(xié)議方式進(jìn)一步強(qiáng)化了CC-Link IE的性能及功能,，同時也實(shí)現(xiàn)了高速度和高精度的運(yùn)動控制。實(shí)現(xiàn)了“FA與IT的融合”和“高速度.高精度控制” 的CC-Link IE TSN網(wǎng)絡(luò)加快IoT智慧工廠的建設(shè)步伐,。 從CC-Link IE TSN的網(wǎng)絡(luò)規(guī)范發(fā)布至2020年4月,，一年半時間已有100多種兼容產(chǎn)品在開發(fā)中或已經(jīng)在市場銷售，2020年將正式步入市場應(yīng)用階段,。 實(shí)現(xiàn)智慧工廠,，實(shí)時收集生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，在通過邊緣電腦進(jìn)行技術(shù)處理后再無縫傳輸?shù)絀T系統(tǒng)至關(guān)重要,。為了有效利用生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù),，既能保證高速、穩(wěn)定的通信控制又能向IT系統(tǒng)傳輸大容量信息的網(wǎng)絡(luò)不可或缺,。也就是生產(chǎn)現(xiàn)場的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和IT系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的融合尤為重要,。 目前生產(chǎn)現(xiàn)場使用著各種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，卻也面臨著一些課題,，如轉(zhuǎn)換器,、網(wǎng)絡(luò)配線等建網(wǎng)產(chǎn)品不同的標(biāo)準(zhǔn)、為了保證通信的實(shí)時性各種網(wǎng)絡(luò)也采用了不同的規(guī)范,，同時IT網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)之間也存在網(wǎng)線和設(shè)備無法共享等課題,。而且，為了實(shí)現(xiàn)智慧工廠,，要求通過裝置和設(shè)備的高性能化和高功能化提高生產(chǎn)效率,，高水準(zhǔn)的運(yùn)動控制網(wǎng)絡(luò)也成為必要，特別是在半導(dǎo)體,、新能源鋰電池制造等行業(yè),，這類需求尤為顯著。
CC-Link IE TSN網(wǎng)絡(luò)正是能夠滿足這些需求,。它繼承了現(xiàn)有CC-Link IE網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),，同時采用了TSN技術(shù)中的時間分割保證了實(shí)時性，并真正實(shí)現(xiàn)在同一鏈路上傳輸多種不同規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),。同時通過有效的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,，實(shí)現(xiàn)了高速度和高精度的運(yùn)動控制。由此,，CC-Link IE TSN可以突破從上位的IT系統(tǒng)到生產(chǎn)現(xiàn)場的FA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層次束縛實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)到底,，使擴(kuò)展制造業(yè)的各種應(yīng)用成為了無限可能。第三部：CC-Link IE TSN的主要優(yōu)勢 首先,，實(shí)現(xiàn)FA與IT的融合,。可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的整合，系統(tǒng)構(gòu)成的自由度增加,，配線成本降低,；通過采用TSN技術(shù)，CC-Link IE TSN 及TCP/IP,、其他網(wǎng)絡(luò)的各種協(xié)議可分割成時間段在同一網(wǎng)絡(luò)線上混合存在,；即使有非實(shí)時性信息通信混在，也可保證控制通信的實(shí)時性,，對系統(tǒng)控制不造成影響,，方便利用普通的IP通信設(shè)備。
（2）高速度,、高精度控制的實(shí)現(xiàn)其次,，高速度、高精度的控制實(shí)現(xiàn),。CC-Link IE TSN采用了在鏈路上的時間同步,，實(shí)現(xiàn)在固定時間段內(nèi)同時發(fā)送輸入和輸出的通信幀，由此大幅度削減了網(wǎng)絡(luò)整體的循環(huán)數(shù)據(jù)的更新時間,。而且,，在同一鏈路中可以使用不同通信周期的設(shè)備，即在維持伺服放大器等需要高性能通信周期的設(shè)備性能的同時,，可連接遠(yuǎn)程I/O等不需要高速通信周期的設(shè)備,。因此能根據(jù)各種設(shè)備的特性實(shí)現(xiàn)通信周期的最優(yōu)化、驅(qū)動控制性能的最大化,，并縮短生產(chǎn)節(jié)拍時間,。
采用TSN規(guī)定的時間同步協(xié)議,，CC-Link IE TSN對應(yīng)的設(shè)備可補(bǔ)正設(shè)備間的時間差異，進(jìn)行高精度的時間同步,。因主站和從站的各自時間戳均以微秒為單位進(jìn)行校對,，所以在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生異常、解析運(yùn)行記錄時,，可以按照正確的時間排序追溯發(fā)生異常前的歷史事件,，由此能查明故障原因并盡快排除故障恢復(fù)系統(tǒng)。而且,，也實(shí)現(xiàn)了向IT系統(tǒng)提供具備正確時間屬性的生產(chǎn)現(xiàn)場信息,。這樣，用戶通過使用AI（人工智能）數(shù)據(jù)解析應(yīng)用工具等進(jìn)行預(yù)測保全時,，其精度可以得到進(jìn)一步的提高,。使用普通軟件工具進(jìn)行診斷,，通過多樣的診斷方法擴(kuò)大診斷范圍,，獲取正確的診斷信息,，在網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生時可迅速進(jìn)行原因分析和系統(tǒng)復(fù)位；正確的時間戳記錄數(shù)據(jù)能夠用于解析應(yīng)用之中,，可提高預(yù)知保全精度,。
（4）通過豐富的開發(fā)方式實(shí)現(xiàn)對應(yīng)產(chǎn)品量的擴(kuò)充CC-Link IE TSN不僅可以用硬件，也可以使用軟件進(jìn)行開發(fā),。在采用ASIC,、FPGA實(shí)現(xiàn)高速控制的開發(fā)方式的基礎(chǔ)上，增加了在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)芯片上用軟件協(xié)議棧的方式開發(fā)主站及從站產(chǎn)品的方法,。通信速度也在原有的1Gbps基礎(chǔ)上,，增加了對應(yīng)100Mbps的選擇項(xiàng)。通過如此多樣化的開發(fā)方式,，各種設(shè)備對應(yīng)CC-Link IE TSN就變得更加簡單,，而豐富的對應(yīng)產(chǎn)品也將為用戶帶來便利和效益。通過多樣的開發(fā)方式擴(kuò)大兼容產(chǎn)品數(shù)量,，可迅速擴(kuò)充對應(yīng)產(chǎn)品陣容,，從專用ASIC/FPGA嵌裝的高功能產(chǎn)品到使用普通以太網(wǎng)芯片用軟件協(xié)議棧開發(fā)的低成本產(chǎn)品，可對應(yīng)各種類型的產(chǎn)品開發(fā),；豐富的兼容產(chǎn)品組合,，可進(jìn)行靈活的兼容產(chǎn)品構(gòu)成組合。
第四部：CC-Link IE TSN的應(yīng)用領(lǐng)域 可進(jìn)行線型,、星型等混合連接的自由配置,，也可進(jìn)行環(huán)型連接，在異常發(fā)生時利用環(huán)回功能可持續(xù)通信,，可于IT系統(tǒng)的無縫連接以及無線通信,。
（2）使用普通IP通信產(chǎn)品及高度的驅(qū)動控制設(shè)備 伺服、視覺可高精度地時間同步,，因此在移動工件時視覺傳感器也可把握正確的工件位置,，可大幅度降低節(jié)拍時間。
（3）廣泛的行業(yè)適用性 在充分利用以太網(wǎng)設(shè)備的同時,，因重新定義協(xié)議實(shí)現(xiàn)了高速的控制通信,，使適應(yīng)汽車、電力電子,、3C等各個領(lǐng)域的應(yīng)用,。
第五部：CC-Link IE TSN的發(fā)展方向 （1）用于智慧工廠的5G等無線技術(shù)的采用進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)效率化當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用無線技術(shù)的要求日益強(qiáng)烈，CLPA于2019年6月與相關(guān)合作企業(yè)共同成立了“無線對應(yīng)工作組”,，推進(jìn)應(yīng)用從現(xiàn)有的Wi-Fi到未來的5G等無線技術(shù),。
至今，CLPA積極與OPC Foundation、PI組織（ProfibusInternational）,、FDT Group（DTM技術(shù)）等規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體開展著公開的合作,，今后將通過TSN技術(shù)進(jìn)一步強(qiáng)化與其他工業(yè)開放網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通相關(guān)合作，共同實(shí)現(xiàn)最大限度地利用萬物互連的信息數(shù)據(jù),。（3）國際標(biāo)準(zhǔn),、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)化活動推進(jìn)繼CC-Link IE已取得的IEC61784國際標(biāo)準(zhǔn)外,，還將推進(jìn)在半導(dǎo)體,、FPD行業(yè)的全球行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SEMI、中國,、韓國等各國的國家標(biāo)準(zhǔn)等的申請認(rèn)證,。
（4）光纖的使用對應(yīng)
為了對應(yīng)長距離使用以及在耐高噪音的領(lǐng)域的應(yīng)用，CLPA也正在加速網(wǎng)絡(luò)的光纖對應(yīng),。今年正值CLPA成立20周年,，我們將與所有的客戶和合作伙伴一起，加速推進(jìn)工業(yè)開放式網(wǎng)絡(luò)CC-Link IE TSN的發(fā)展,，使其成為構(gòu)建自主制造的“智慧工廠”的最優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)基盤,。本文系根據(jù)三菱官方新聞和CC-Link協(xié)會全球事務(wù)局長 川副真生的文章整理編輯而成。有時我們關(guān)注的公眾號比較多，可能會錯過一些自己喜歡的消息,，我們可以給公眾號加星標(biāo)來解決這個問題,。那如何星標(biāo)呢？不會的可以參考下圖或聯(lián)系工作人員,。
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