2016 年 9 月，一些全球大的自动化公司在 SPS 上宣布了一项倡议，将 OPC UA over TSN 标准化为一个通用的、独立于供应商的工业通信平台。从一开始，工业自动化组件和“从传感器到云”的数据访问的完全互操作性和融合的目标就很明确了。

然而，大部分技术是新的，尚未在工业应用中得到验证，需要创建工业标准以实现开放性和互操作性，并且一些持怀疑态度的声音预计技术实现的主要障碍。

在本文中，我们将研究当今的情况，并了解目前正在集成和评估 OPC UA over TSN 的自动化组件和系统的技术用户如何应对这些问题。



 

这不仅让我们深入了解了这项技术的需求和即将到来的用例，还让我们了解了这项技术的潜在用户在实际使用 OPC UA over TSN 产品时已经遇到并将遇到的实际问题。

根据其产品在自动化系统层次结构中的位置，公司需要非常不同的构建块和步骤来集成和利用这些技术。

将 TSN 功能添加到其交换机芯片或 NIC 组件的芯片制造商可以将 TSN 功能集成到其 FPGA 和 ASIC 中，以用于独立交换机或交换端点。还有一些支持 TSN 的端点芯片，例如 Intel i225。

设备制造商使用专用 ASIC 或基于 FPGA 的 TSN 网络解决方案开发支持 TSN 的工业交换机和端点，以及实现各种以太网和 TSN 相关协议和功能（如同步和配置）的软件堆栈。对于 OPC UA，嵌入式堆栈可从多家供应商和开源计划中获得。



 

构建整个系统（例如机器或生产单元）的系统集成商可以清楚地看到 OPC UA 相对于 TSN 的优势，因为它们在系统级别上尤为明显。

用于构建系统的控制器和设备必须包括硬件和软件组件，以支持在系统级别上使用 OPC UA over TSN，并且系统集成商需要配置和测试 OPC UA over TSN 的能力。

在本文中，我们将在将 OPC UA over TSN 开发为行业范围的通信标准的初步骤中的期望和疑虑与有关机器对机器用例的 OPC UA over TSN 原型的经验和反馈进行对比。这些经验源于过去一年技术专家与客户一起对解决方案进行具体评估和整合。

这提供了一个“快照”，显示了通常采取哪些步骤来评估该技术的当前先进的构建块，一些初的问题的相关性以及它们是否已经解决，满足了哪些期望，以及需要更多发展的地方。它还展示了不同的用例如何以截然不同的重点和速度推动和采用相同的技术。

当我们讨论早期采用者在使用该技术时遇到的各种问题时，我们将尝试将技术中固有的内容（例如软件堆栈的资源消耗）与与产品设计相关的内容（例如配置工具的用户界面）区分开来。

早期客户的反馈允许供应商在功能、性能和可用性方面改进他们的产品，而与技术本身相关的限制和问题不应该由供应商以专有方式解决，而是需要通过行业标准来解决。正在进行的 TSN 配置增强工作 (IEEE 802.1Qdj) 就是一个例子。


 

我司产品广泛应用于数控机械 冶金,石油天然气,石油化工，
化工,造纸印刷,纺织印染,机械,电子制造,汽车制造,
塑胶机械,电力,水利,水处理/环保,市政工程,锅炉供暖,能源,输配电。


 

The controllers and devices used to build the system must include the hardware and software components to enable the use of OPC UA over TSN on the system level, and the system integrator needs configuration and testing capabilities for OPC UA over TSN.

In this article, we are contrasting the expectations and doubts that accompanied the initial steps to develop OPC UA over TSN as an industry-wide standard for communication with the experiences and feedback regarding OPC UA over TSN prototypes for machine-to-machine use cases. These experiences result from concrete evaluations and integration of solutions by technical specialists together with customers during the past year.

This provides a ‘snapshot’ which shows which steps are typically taken to evaluate current state-of-the-art building blocks for this technology, how relevant some of the initial concerns were and if they have been resolved, which expectations were met, and where more development is needed. It also shows how different use cases can drive and adopt the same technology with very different focus and speed.

When we discuss various issues that early adopters encountered with this technology, we will try to separate what is inherent in the technology e.g. resource consumption of software stacks, from what is related to product design e.g. user interfaces of configuration tools.

Feedback from early customers allows vendors to improve their products with respect to functionality, performance, and usability, while constraints and issues relating to the technology itself should not be resolved by vendors in a proprietary way and instead need to be addressed by industry standards. The ongoing TSN work on configuration enhancements (IEEE 802.1Qdj) is an example for this.