Über die CC-Link Netzwerkfamilie

• Das Protokoll von CC-Link IE TSN verwendet die Schichten 3 -7 des OSI-Referenzmodells, das auf der TSN-Technologie in Schicht 2 aufbaut.

(1) Integration von OT und IT

• Die Aktivierung der Steuerungskommunikation, welche die Echtzeitleistung gewährleistet und gleichzeitig die Kommunikation anderer offener Netzwerke und IT-Systeminformationen im selben Netzwerk integriert, ermöglicht mehr Freiheit bei der Systemkonfiguration und reduziert die Verkabelungskosten erheblich.

(2) Kommunikationsmethoden

• Herkömmliches CC-Link IE verwendet die Token-Passing Methode. Nachdem eine Station ihre eigenen Daten übertragen hat, gibt sie das Übertragungsrecht, das Token, an die nächste Station weiter.
• CC-Link IE TSN verwendet eine gemeinsame, im gesamten Netzwerk synchronisierte Zeit. Die Ein- und Ausgangskommunikations-datenrahmen werden zu einer festen Zeit in beide Richtungen gleichzeitig übertragen. Die Kombination dieses Verfahrens mit TSN verkürzt die Aktualisierungszeit der zyklischen Netzwerkdaten.

• CC-Link IE TSN ermöglicht die Verwendung mehrerer Kommunikationszyklen innerhalb desselben Netzwerks.
  Dadurch ist es möglich, die Geräteleistung aufrechtzuerhalten, die einen Hochleistungskommunikationszyklus erfordern, wie z. B. Servoverstärker. Darüberhinaus können Geräte angeschlossen werden, die keinen Hochgeschwindigkeits-Kommunikationszyklus benötigen, wie z. B. ausgelagerte E/As, um den Eigenschaften jedes Systems zu entsprechen.
  Das optimiert den Kommunikationszyklus, maximiert die Antriebssteuerungsleistung und verkürzt die Taktzeit.

(3) Reduzierung der Arbeitsstunden für Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung

• CC-Link IE TSN unterstützt auch SNMP. Mit einem universellen SNMP-Monitoring-Tool können sowohl CC-Link IE TSN-Geräte als auch IP-Kommunikationsgeräte wie Switches und Router gemeinsam analysiert werden.
• Das Zeitsynchronisationsprotokoll von CC-Link IE TSN ermöglicht die Korrektur von Zeitunterschieden im Netzwerk, um eine hochpräzise Zeitsynchronisation durchzuführen. Da eine Synchronisation in Mikrosekunden möglich ist, können hochauflösende Betriebsprotokolle erstellt werden, um Netzwerkfehler chronologisch zu verfolgen und zu diagnostizieren.
• Es können auch Produktionsstättendaten und genaue Zeitdaten an IT-Systeme weitergegeben werden. Die KI-gestützte Datenanalyse kann damit durch vorbeugende Instandhaltung weitere Prozessverbesserungen erzielen.

(4) Erweiterung kompatibler Produkte durch verschiedene Entwicklungsmethoden

• CC-Link IE TSN unterstützt die Implementierung auf Hard- und Software-Plattformen. ASIC- und FPGA-basierte Hardware-Methoden werden unterstützt. Darüber hinaus ist die Entwicklung mit Software-Protokollstapeln auf einem universellen Ethernet-Chip auch für Master- und Device-Stationen möglich. In allen Fällen werden 100Mbit und 1Gbit physikalische Schichten unterstützt.
• Diese Flexibilität ermöglicht es Geräteherstellern, Produkte mit den optimalsten Methoden zu entwickeln und gleichzeitig die Markteinführungszeit zu verkürzen. Daraus resultiert eine größere Produktpalette für den Endanwender.

Dank Einsatz von TSN wird CC-Link IE TSN nicht nur die Nutzung von IP-Geräten vereinfachen, sondern aufgrund eines neu gestalteten Protokolls, das für verschiedene Branchen geeignet ist, auch eine Hochgeschwindigkeits-Steuerungskommunikation ermöglichen.

(1) Automobilbau (Lackiererei)

• Im Automobillackierprozess ist es möglich, mit einer übergeordneten Steuerung eine große Datenmenge wie Lackierqualitätsdaten und Anlagenüberwachungsdaten von Lackierrobotern mit hoher Geschwindigkeit zu sammeln und zu analysieren. Darüber hinaus ist es auch möglich, eine variable Produktion zu unterstützen, indem verschiedenste Rezeptdaten in Echtzeit an die Anlagenseite gesendet werden.
• Da allgemeine Kommunikation und sichere Kommunikation gemischt werden können, können Verdrahtungskosten und Verdrahtungsfehler deutlich reduziert werden. Dank Einsatz der Ringtopologie ist es möglich, mit der Loopback-Funktion Gerätestillstände bei Gerätestörungen zu vermeiden und Ausfallzeiten zu reduzieren.

(2) Ausrüstung zur Halbleiterherstellung

• Es ist möglich, eine große Menge an Informationen wie Rezeptdaten und Rückverfolgbarkeitsdaten mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen, ohne die Steuerungskommunikation zu beeinträchtigen.
• Selbst mit IPC, dem Hauptcontroller für Halbleiterbauelemente, kann die Masterfunktion von CC-Link IE TSN per Software implementiert werden, ohne die vorhandene Hardware zu ändern und nutzt die aktuellen Design-Assets. Dies ermöglicht eine deutliche Reduzierung des Konstruktionsaufwands.