在使用TSN传输机制的网络上使用OPC UA旨在实现新级别的设备互操作性，云连接和IT-OT融合。一组领先的自动化和信息技术供应商致力于采用使用OPC统一架构(OPC UA)而不是时间敏感网络技术(TSN)的系统架构，将统一的工业物联网(IIoT)通信扩展到控制器级别。
ABB，博世力士乐，贝加莱，思科，通用电气，库卡，美国国家仪器，派克，施耐德电气，SEW Eurodrive和TTTech共同推动OPC UA over Time Sensitive Networking(TSN)作为工业控制器之间的统一通信解决方案根据最新SPS展的公告，云计算。该解决方案基于开放标准，“使工业界能够使用完全可互操作的不同供应商的设备。参与公司打算在未来的产品中支持OPC UA TSN。“
该集团宣布背后的逻辑是，工业自动化解决方案传统上已经通过用于设备之间通信的不同的不兼容和非互操作标准进行区分和彼此分离。但缺点是用户经常发现自己被锁定在专有生态系统中。供应商开发了多个版本的基本相同的产品来支持这些生态系统，但这限制了创新和新解决方案的集成，客户无法将其自动化解决方案优化到其全部价值。
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“OPC UA得到了众多不同公司的广泛支持，是最广泛支持的物联网技术之一。它在基础技术之上提供了出色的数据模型，与配置和协议部分一起，也增加了很多价值，“National Instruments和AVnu Alliance工业部门主席的首席营销经理Todd Walter告诉Design News期间最近的一次采访。“这项技术，以及Pub Sub功能和可以实现TSN以提供设备之间确定性通信和互操作性的新传输，对它有很大的希望。”
Walter指出，TSN的开发在过去几年一直在建立，从通过IEEE开发基础标准的工作开始，然后由AVnu完成的工作决定使用哪些部分，如何使用它们以及一致性互操作性问题。但是，即使所有这些基础工作也只能确保网络可以以一种常见的方式使用，但如果客户从一家公司购买控制器而另一家公司购买一台执行器，他们将能够一起工作。设备将能够使用相同的网络，但仍需要下一层来定义如何配置终端设备，如何实际传递数据以及协议本身。
“OPC UA技术与TSN一起使互操作性变为现实，并有助于将IT和OT部件整合在一起，以实现工业物联网和工业4.0，”National Instruments产品管理高级经理Arun Veeramani说。“OPC拥有发布 – 订阅技术，可以提供良好的基础设施，将嵌入式设备与IT世界和云集成，很高兴看到许多公司聚集在一起并认可TSN而不是OPC UA作为解决方案。”
发布订阅组件是一项关键技术，但现在通过TSN添加OPC UA将在TSN网络上创建传输机制。该公告基本上是公司聚集在一起并通过TSN验证TSN和OPC UA，这是人们可以实现互操作性和IIoT实现的方式之一。但Veeramani还指出，在OPC基金会内部还有一个TSN技术工作组已经完成了超过18个月的工作，以确保TSN能够以正确的方式进行选择。
“除了TSN发挥关键作用的机器到机器通信之外，OPC UA Pub Sub接管并允许机器与云通信的机器到云接口也很受关注。为了以有意义的方式创建IT和OT融合，该技术为增强企业连接性创建了一个强大的机制，“Veeramani补充道。
2016年底可供审查的Pub子草案尚未包括TSN传输，这将需要进行未来的修订。最终审核中的文档目前包括对UDP和AMQP的支持，但在将来，当开发工作完成时，可以添加包括TSN在内的其他传输。
可互操作的机器控制
“最初技术将从控制器到控制器通信开始，”沃尔特补充说。“这就是今天最需要的地方，因为运动控制和控制器到控制器通信的大量现场总线，特别是供应商之间的通信，对于该技术的用户来说是一个真正的痛点。”
“这些控制器也往往是在处理能力和软件堆栈方面拥有更多预算的设备，这使得它成为OPC UA开始开发解决方案的好地方，”他补充说。“TSN作为一种技术当然可以支持网络上非常高的环路速率和多千赫兹的运动控制环路速率。你把整个画面放在一起，你从哪里开始呢?“
参与开发基于TSN技术的OPC UA的许多公司都参与了从IEEE开始的多个层面，以及AVnu联盟，OPC基金会以及工业互联网联盟(IIC)。在IIC中，他们的两个主要活动是测试平台，然后是测试平台，参考架构文档。
目前有一个智能制造测试平台的TSN，National Instruments在SPS上展示，并在NI位于德克萨斯州奥斯汀的总部进行托管。许多参与公司正在将原型和数据产品结合在一起，以确保系统达到适当的互操作性水平。在公司完成产品开发之前，OPC UA工作组仍然需要做很多工作才能批准正确的标准。
“我们所看到的是参与该活动的八家公司中的很多热情，并且表示我们愿意建造这些产品，”沃尔特说。“我们正在看到我称之为”并行化“的东西，我们在编写标准的同时尝试实施这些标准。这确保了当标准完成后，它们将运作良好，并且我们也会尽快将产品推出。“
其他需要固化的主要部分包括性能互操作性测试和获得测试机构设置以验证新产品。AVnu计划在2017年对网络交换机进行测试，因此交换机供应商将能够获得交换机认证，并且还需要与OPC基金会握手，因为终端设备将具有网络功能和更高级别的连接。这是AVnu和OPC基金会合作确保有终端设备认证的一站式服务的其中一个部分。
作为公告一部分的公司的目标是建立一个开放，统一，基于标准且可互操作的IIoT解决方案，该解决方案可以在工业控制器和云之间提供确定性和实时的对等通信。此次合作将OPC UA TSN视为工业自动化和IIoT连接的统一标准。OPC UA TSN是增强型OPC UA发布者/订户(发布/订阅)技术与IEEE TSN以太网标准的组合。它提供了统一工业自动化通信所需的所有开放标准构建模块，它实现了信息技术(IT)和操作技术(OT)的广泛融合，这是实现工业物联网和工业4.0的基础。
这些公司打算在未来的产品中支持OPC UA TSN。但首先，试用产品已经集成到IIC测试平台中。目标是在标准IT基础设施上使用OPC UA TSN显示来自不同供应商的设备之间兼容的控制器到控制器通信。欢迎其他拥有工业控制器和云之间统一通信共同愿景的公司加入并为此次合作做出贡献。
NI已经为部分客户发布了支持TSN的CompactRIO控制器版本。它支持基础级别的技术，但客户能够在各种协议的基础上构建。该技术正在TSN智能制造测试平台中实施，并且随着不同协议的实施，也有意在未来支持这些技术。
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