TSN ile Otomasyonun Çehresini Değiştirmek

Dijital teknoloji hayatımızın birçok yönünü ele geçirdi ve fabrika üretim sahası da bundan pek farklı değil. Endüstri 4.0 (“akıllı fabrika” olarak da anılır) sayesinde, dijital teknoloji son birkaç on yılda imalat endüstrisi için bir öncelik haline geldi. Bu değişiklik, fabrika katındaki sensörler ile fabrika omurgası arasında gelişmiş görünürlük ve bağlantı sunarak verilerin yüksek hızlarda hareket etmesine ve veri analitiği gibi katma değerli hizmetler için ihtiyaç duyulan yerlerde kullanılabilmesine olanak tanıyor. Bu tür yüksek derecede otomatikleştirilmiş sistemlerde, gerçek zamanlı iletişim gereklidir ve bazen hayati önem taşır. Yolundaki bir yaya için fren yapmakta tereddüt eden otonom bir arabayı veya bir montaj hattındaki robotların hareketlerini senkronize eden bilgisayardan gecikmeli talimatlar aldığını hayal edin. TSN Nedir, konulu yazımızı okumak için bu linke tıklayabilirsiniz.

Zamanında iletişim sağlamak için EtherCAT, PROFINET IRT ve Sercos III dahil olmak üzere birçok gerçek zamanlı iletişim teknolojisi kullanılır. Bu teknolojilerin, uyumluluk sorunları vardır ve artan bant genişliği gibi temel IEEE 802 Ethernet teknolojisinin devam eden ve gelecekteki geliştirmelerinden doğrudan yararlanmak için sınırlı (varsa) destek sunarlar.

Time-Sensitive Networking (TSN): 3 Ana Fayda Sağlar

  1. Güvenilir gerçek zamanlı iletişim ve aynı ağ üzerindeki kritik ve kritik olmayan trafiğin geri bildirimsiz iletimi.
  2. Ethernet geliştikçe ölçeklenen otomasyon ağlarında akan büyük miktarda sensör ve arka plan verilerini barındırmak için yüksek bant genişliği.
  3. Standart Ethernet cihazıyla geriye dönük uyumluluk.

TSN nedir?

TSN, ağların zaman açısından kritik trafiği etkilemeyecek şekilde düşük öncelikli arka plan trafiğini iletmesine izin verir. Zaman açısından kritik trafiğin bir örneği, kapalı döngü kontrolünde kullanılır: sensörler, PLC’lerden alınan kontrol verilerine göre tepki verir ve daha sonra geri bildirimlerini PLC’lere geri döndürerek döngüyü kapatır. Aynı zamanda, zamana duyarlı olmayan saha düzeyinde sensör tarafından üretilen veriler aynı ağ altyapısı üzerinde iletilir ve yerel otomasyon bulutunda toplanır ve büyük veri analizine tabi tutulur. Bu süreç, sensörden buluta vizyonunun uygulanmasıdır. Otomasyon ağları, birincil üretim sürecine doğrudan bağlı olan sensörde başlar ve en karmaşık varyasyonunda, fabrika omurgasındaki bir bulut altyapısı hizmetinde veya hatta küresel optimizasyon veya analiz için uzak bir bulutta son bulur. Bu ağlardaki mesajlar önem açısından farklılık gösterir: Görev açısından kritik olanlardan daha az acil olanlara ve saf arka plan trafiğine kadar değişir. Kritik görev kontrol trafiği, üretim sürecini kontrol etmek için kullanılır ve genellikle teslimatın zamanında yapılması ve sağlamlığı için mutlak ve değişmez gereksinimlere sahiptir. Daha az acil sensör verileri, süreçleri analiz etmek ve optimize etmek için kullanılır ve genellikle zamanlama veya teslimat garantisi gereksinimleri ile birlikte gelmez.

TSN ile tüm veriler, yüksek öncelik verilen acil verilerle birlikte aynı bildirişim süper otoyolunda dolaşır. Bir tür acil durum araç şeridi veya otoyol üzerindeki bir otobüs şeridi gibidir, ancak TSN farklı trafik şeritlerini ayırmaz, çünkü bunu yapmak kritik trafik olmadığında verimsizlik yaratır. TSN, mevcut bant genişliğinin kullanımını en üst düzeye çıkarmak için trafiği yönlendirir ve ağ ortamına erişimi sıkı bir şekilde kontrol eder.

4 Farklı Ortak Ağ Seçeneği

Hem acil hem de acil olmayan trafiği taşıyacak bir ağ oluştururken dört seçeneğiniz vardır:

  1. Acil ve acil olmayan trafik için ağ erişimini sıkı bir şekilde kontrol etmek amaçlı TSN’yi kullanın.
  2. Acil ve acil olmayan trafik için tamamen ayrı ağlar oluşturun, bu yüksek maliyetli bir seçenektir.
  3. Ağ altyapısı bant genişliğini, yaygın olarak kullanılan ancak aşırı derecede pahalı bir yaklaşım olan, aşırı bant genişliği sağlama adı verilen bir yaklaşımdır. Ek olarak, bu size istatistiksel bir çözüm sağlayacaktır, ancak% 100 deterministik olanı değil.
  4. Genellikle uygun bir seçenek olmayan acil iş açısından kritik verilerdeki olası trafik gecikmelerini kabul edin.

Bu seçenekler arasında, tercih edilen ilk açık seçenek : TSN’yi kullanın

TSN, yalnızca çalıştığı için değil, aynı zamanda tek bir ağ gerektirmesi nedeniyle daha düşük maliyetlere sahip olduğu için en iyi seçenektir.

Otomasyon Ağlarında TSN’nin Çalışması

Otomasyon ağlarındaki trafiği ayırma yeteneği nedeniyle TSN, çok sayıda küçük, bağlantısı kesilmiş ağın tek bir birleşik ağ yapısına yakınsamasını sağlar. Bu yeni ağ, gerçek zamanlı iletişim gereksinimlerini daha büyük ölçekte karşılayabilir ve ağ yakınsamasının avantajlarını sağlar: varlık ve veri görünürlüğü. Bu, birçok farklı otomasyon ağı pazarı için geçerlidir :

Fabrika otomasyonu

Fabrika otomasyonunda, ağ yakınsaması dağıtılmış gerçek zamanlı kontrol sağlar; büyük makineler ve çok sayıda robot, birbirleriyle önceden mümkün olandan daha hassas ve esnek bir şekilde etkileşime girebilir. Kuruluşlar, önemli miktarda sensör verilerinin analizini gerektiren kestirimci bakım gibi uygulamaları etkinleştirebilir. Buluttan sensöre birleşik bir ağ, aynı zamanda bakım ve diğer görevleri uzaktan gerçekleştirmek için İnternet’ten üretim makinelerine güvenli uzaktan erişim sağlar.

Enerji Otomasyonu

Enerji otomasyonunda – örneğin, elektrik trafo merkezlerinde – TSN, gerilim ve akımdan örneklenmiş değerler gibi kritik görev verilerinin ağ üzerinden elektrik koruma ekipmanına gitmesine izin vermek için kullanılabilir. TSN, GOOSE protokolü, örneğin sensör verileri veya bir SCADA sistemi aracılığıyla ağ gözetimi için kullanılan aynı ağ altyapısını kullandığında, önemli olay bildirimlerinin, Genel Nesneye Yönelik Alt İstasyon Olaylarının (GOOSE) performansını iyileştirmek için de kullanılabilir.

Ulaşım Uygulamaları

Ulaşımda – örneğin tren ağlarında – yolcu eğlence sistemi gibi kolaylık uygulamaları, ağ yolcu bilgileri veya güvenlikle ilgili olmayan kontrol işlevleri gibi diğer uygulamalarla paylaşabilir. Buna karşılık, güvenlik fonksiyonları, özel kontrol ağlarında diğer daha az kritik kontrol fonksiyonlarıyla birleştirilebilir.

Otomotiv Araç İçi Ağları

TSN, birleşik bir bağlantı katmanı oluşturmak için birçok farklı araç içi iletişim veri yolunun yakınsamasını ve değiştirilmesini sağlar. TSN, farklı önceliklere sahip trafiği geri bildirimsiz, tek bir kabloyla birleştirebilme özelliğiyle, araç içi omurgası iletişim teknolojisi olarak idealdir. Otomobil üreticileri, mimarilerine bağlı olarak TSN’yi farklı şekillerde kullanabilirler. Bazıları için TSN, aktarma organı, gövde kontrolü ve yolcu eğlence sistemi gibi yalnızca aracın içindeki farklı uygulama alanlarını birbirine bağlar. Diğer durumlarda, TSN ayrıca bireysel uygulama alanları içinde kullanılır ve araç içi otobüs ağının tamamen yerini alır.

Temel çıkarım, TSN’nin acil ve daha az acil verilerin aynı ağ altyapısını paylaşmasını sağlarken, daha az acil olan trafiğin daha acil trafiğin akışını engellemesini önlemesidir.

Bonus

Total
0
Shares
Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Önceki İçerik

Bilgilendirici Kılavuz | A’dan Z’ye Endüstriyel Ethernet

Sonraki İçerik

Yönetilebilen ve Yönetilemeyen Ethernet Switchler: Gerçekten Bu Kadar Farklılar mı?

Related Posts