Famiglia di reti CC-Link

Introduzione a CC-Link IE TSN

CC-Link IE TSN aggiunge TSN in modo da aumentare l'apertura ed migliorare ulteriormente prestazioni e funzionalità.

• Aspetti determinanti per la creazione di fabbriche intelligenti includono la raccolta di informazioni in tempo reale provenienti dai processi di produzione, l’elaborazione tramite Edge Computing e la successiva trasmissione continua a sistemi IT.
• Per la realizzazione di una “smart factory“ è indispensabile pensare ad un incremento della produttività attraverso impianti più performanti, funzionalità potenziate e controllori Motion altamente evoluti. Ciò vale in particolare per settori innovativi quali la produzione di semiconduttori e batterie.
• CC-Link IE TSN riprende i vantaggi di CC-Link IE, potenziando le funzioni di comunicazione e la precisione di sincronizzazione. La domanda in termini di supporto della tecnologia TSN continuerà a crescere, considerata peraltro la possibilità di mischiare tra loro reti diverse nella stessa linea principale e di fornire una comunicazione in tempo reale grazie alla sincronizzazione temporale implementata. Così facendo si arriva a sistemi di controllo Motion avanzati.
• CC-Link IE TSN provvede ad una connettività continua e fluida tra sistemi IT superiori e sistemi OT in sedi di produzione e, di conseguenza, all’adozione di un ampio numero di applicazioni nella produzione.

Panoramica tecnica e impiego dell' open technlogy

• Il protocollo CC-Link IE TSN utilizza gli strati 3-7 del modello di riferimento OSI, a sua volta basato sulla tecnologia TSN in strato 2.

• La rete CC-Link IE convenzionale adotta il metodo token passing. Una volta che una stazione ha trasmesso i propri dati, il diritto di trasmissione - il cosiddetto token - passa alla stazione successiva.
• CC-Link IE TSN utilizza una marcatura oraria comune e sincronizzata per l’intera rete. I frame dei dati di comunicazione in ingresso e uscita sono trasmessi contemporaneamente in entrambe le direzioni e ad un orario fisso. La combinazione di questa operazione con TSN riduce i tempi di aggiornamento dei dati di rete ciclici.

• Con l’impiego di CSP+, CC-Link IE TSN supporta i profili di dispositivi CANopen. In questo modo è ad esempio possibile configurare la comunicazione motion control secondo la norma internazionale IEC61800-7 (CiA402).

• In ambito di diagnosi di errori generati da dispositivi di rete, CC-Link IE TSN supporta vari tool di monitoraggio per reti IT di ampia diffusione come il Simple Network Management Protocol (SNMP). La struttura e le informazioni statistiche di CC-Link IE TSN sono definiti come Extend MIB (Management Information Base) e la diagnosi di rete è possibile attraverso tool convenzionali compatibili con SNMP.

Caratteristiche

• Grazie all’alta priorità della comunicazione ciclica per il controllo di dispositivi e l’assegnazione privilegiata della banda rispetto alla comunicazione dati, CC-Link IE TSN offre un ambiente di rete in grado di scambiare dati con sistemi IT e dispositivi di rete con una comunicazione ciclica in real time.
• Apparecchi con comunicazione UDP o TCP (ad es. sistemi di elaborazione immagini) si lasciano collegare alla rete a scopo di monitoraggio, diagnosi e analisi altamente precisi.

• CC-Link IE TSN supporta anche SNMP. Grazie ad un tool di monitoraggio SNMP universale è possibile analizzare contestualmente sia dispositivi CC-Link IE TSN sia dispositivi di comunicazione IP quali switch e router.
• Il protocollo di sincronizzazione temporale di CC-Link IE TSN consente di correggere differenze temporali nella rete, assicurando così una sincronizzazione temporale di massima precisione. Vista la possibilità di una sincronizzazione in microsecondi, è consentito creare protocolli operativi ad alta risoluzione in modo da identificare e diagnosticare cronologicamente gli errori di rete.
• È altresì possibile inoltrare a sistemi IT dati di sedi produttive e dati temporali esatti. L’analisi dati supportata da AI è così in grado, con opportuni interventi di manutenzione preventiva, di migliorare ulteriormente il processo.

• CC-Link IE TSN assicura una rapida comunicazione con meno di 31.25 μs, grazie all’impiego di un metodo trigger di tempo e una comunicazione simultanea in entrambe le direzioni. In questo modo si minimizza non solo il tempo di ciclo complessivo, anche qualora l’espansione della linea di produzione richieda l’aggiunta di sensori o servoassi, ma si ottiene anche un vantaggio in termini di performance temporale rispetto alle convenzionali reti CC-Link IE.
• CC-Link IE TSN può utilizzare anche cicli di comunicazione multipli all’interno della stessa rete. Ciò consente di ottimizzare il ciclo di comunicazione per ogni caratteristica degli apparecchi collegati. Ogni dispositivo può quindi sfruttare la massima efficienza in termini di comunicazione e incrementare la produttività dell’intero sistema.

• CC-Link IE TSN supporta l’implementazione su piattaforme hardware e software. Metodi hardware basati su ASIC e FPGA sono supportati. In più è possibile lo sviluppo con stack di protocolli software su un chip Ethernet standard anche per dispositivi master e slave. In tutti i casi sono supportati strati fisici da 100 Mbit e 1 Gbit.
• Questa flessibilità offre ai produttori di apparecchi l’opportunità di sviluppare prodotti con i migliori metodi e di ridurre al contempo i tempi di immissione sul mercato. L’applicatore finale approfitta di una gamma di prodotti più ampia.

Campi di applicazioni

• Fabbriche intelligenti grazie all’integrazione di comunicazione dati di sistemi IT e altri protocolli aperti nella stessa rete in tempo reale.

• L’impiego di servoamplificatori compatibili con CC-Link IE TSN e di sistemi di elaborazione immagini industriali assicura la sincronizzazione temporale, tanto che il sistema di elaborazione immagini è in grado di rilevare la posizione esatta del pezzo mentre lo stesso è in movimento. I tempi di ciclo come pure l'impegno in termini di cablaggio sono così decisamente ridotti.
• Anche in caso di trasmissione di immagini con grandi volumi di dati da sistemi di elaborazione via IP è possibile realizzare un unico sistema di rete con cablaggio ridotto, senza compromettere il servocontrollo.