O семействе сетей CC-Link

Введение в CC-Link IE TSN

CC-Link IE TSN включает технологию TSN, повышающую открытость, а также улучшающую производительность и функциональность.

• При создании интеллектуальных производств важно решить вопросы сбора информации из производственных процессов в реальном времени, ее обработки с помощью периферийных вычислений и беспрепятственной передачи в ИТ-системы.
• При строительстве интеллектуальных производств важное значение имеет повышение производительности за счет использования оборудования, имеющего высокую эффективность и функциональность, а также использующего усовершенствованную технологию управления движением. Это особенно актуально в таких передовых отраслях, как производство полупроводников и аккумуляторов.
• Сеть CC-Link IE TSN основана на преимуществах CC-Link IE, но при этом имеет улучшенные функции связи и точность синхронизации. Следовательно, спрос на поддержку TSN будет расти, поскольку эта технология позволяет комбинировать различные сети на одном магистральном канале и обеспечивать связь в реальном времени, используя синхронизацию времени. Это позволило существенно расширить возможности управления движением.
• CC-Link IE TSN обеспечивает прозрачное и беспроблемное соединение ИТ-систем верхнего уровня с ОТ-системами на производственных площадках, что позволяет повсеместно использовать широкий перечень приложений в производстве.

Технический обзор и использование открытых технологий

• В протоколе CC-Link IE TSN используются 3-7 уровни базовой модели OSI, основанные на технологии TSN, размещаемой на уровне 2.

• Обычный протокол IE CC-Link использует метод передачи маркера. Станция передает права на передачу следующей станции путем передачи маркера после отправки собственных данных.
• CC-Link IE TSN использует общее время, синхронизированное по всей сети. За фиксированное время кадры ввода и вывода одновременно передаются в обоих направлениях. Объединение этого метода с TSN сокращает время обновления циклических данных в сети

• С помощью CSP+ в CC-Link IE TSN добавлена поддержка профилей устройств CANopen. Например, на оборудовании управления движением можно выполнить конфигурирование связи с использованием международного стандарта IEC61800-7 (CiA402).

• CC-Link IE TSN поддерживает широко используемые инструменты мониторинга ИТ-сетей, например, простой протокол управления сетью (SNMP), для диагностики сбоев сетевого оборудования. Структура и статистическая информация CC-Link IE TSN определены в виде Extend MIB (расширенной информационной базы управления), а диагностика сети доступна с использованием общих инструментов поддержки SNMP.

Особенности

• Предоставляя высокий приоритет циклической связи для управления устройствами и выделяя полосу пропускания, имеющую приоритет перед информационной связью, CC-Link IE TSN создает сетевую среду, обеспечивающую обмен информацией с ИТ-системами и управление системными устройствами с помощью циклической связи в реальном времени.
• Для высокоточного мониторинга, диагностики и анализа к сети можно подключить устройства, использующие связь по протоколу UDP или TCP (например, системы технического зрения).

• CC-Link IE TSN также поддерживает SNMP. С помощью универсального инструмента мониторинга SNMP можно выполнять мониторинг как устройств CC-Link IE TSN, так и устройств IP-связи, например, коммутаторов и маршрутизаторов.
• Протокол синхронизации времени, контролируемый TSN, используется для калибровки разницы во времени между устройствами, совместимыми с CC-Link IE TSN, обеспечивая их высокоточную синхронизацию. Информация о времени, хранящаяся как на главном, так и на ведомом устройствах, синхронизируется с точностью до микросекунд. При возникновении ошибки сети это позволяет проверять эксплуатационные журналы и точно отслеживать события в хронологическом порядке вплоть до момента возникновения ошибки.
• Также обеспечивается возможность предоставить информацию о производственной площадке и точную информацию о времени для ИТ-систем. Это позволяет выполнять анализ данных с помощью ИИ для непрерывного совершенствования процесса и профилактического обслуживания.

• CC-Link IE TSN использует метод разделения времени с запуском по времени и двунаправленной одновременной связью, обеспечивая время цикла 31,25 мкс или меньше. Это не только минимизирует общее время циклов, даже при добавлении датчиков и сервоосей во время расширения производственной линии, но и обеспечивает преимущество в отношении времени цикла по сравнению с обычными сетями IE CC-Link.
• CC-Link IE TSN обеспечивает использование нескольких коммуникационных циклов в одной сети. Это позволяет оптимизировать коммуникационные циклы в зависимости от характеристик каждого устройства, а также максимально использовать потенциал ведомых устройств в сети и повысить производительность всей системы.

• CC-Link IE TSN поддерживает реализацию как на аппаратной, так и на программной платформах. Поддерживаются аппаратные методы на основе ASIC и FPGA. Кроме того, для главного и ведомых устройств доступна разработка с использованием программных пакетов протоколов на универсальной микросхеме Ethernet. Во всех случаях поддерживаются физические уровни 100 Мбит и 1 Гбит.
• Такая гибкость позволяет производителям устройств разрабатывать продукты, используя наиболее оптимальные методы, и тем самым сокращать время выхода на рынок до минимума. Это позволяет обеспечить конечных пользователей более широким ассортиментом продукции.

Примеры применения

• Интеграция информационных коммуникаций с ИТ-системой и других открытых протоколов в одну сеть с управлением в режиме реального времени позволят вашему производству достигнуть уровня интеллектуальных фабрик.

• При использовании совместимых с CC-Link IE TSN сервоусилителей и системы технического зрения, синхронизация времени позволяет системе технического зрения точно определять положение детали во время ее движения. Это значительно сокращает время цикла и уменьшает объем монтажных работ.
• Кроме того, даже при передаче изображений большого объема из систем технического зрения по IP-связи можно создать единую сетевую систему с уменьшенным числом проводов и без ограничений на сервоуправление.