Wed Nov 13 2019

11 13

OPC UA over een Time Sensitive Netwerk

01/12/2017

Door Liam van Koert

Tijdens de SPS IPC Drives in Neurenberg committeren 17 grote namen zich aan echte interoperabiliteit, ook als het gaat om deterministische communicatie. OPC UA en TSN zijn hiervoor de gekozen standaarden.  


     

 

// Factory Facts //

  • OPC Unified Architechture is een open communicatiestandaard (IEC 62541) voor industriële automatisering
  • OPC UA bevat één TCP gebaseerd protocol voor snelle-m2m communicatie en een protocol voor webservices
  • OPC UA wordt industriebreed gedragen. De OPC Foundation telt 500+ leden
  • Time Sensitive Networking(TSN) omvat IEE 802 standaarden voor tijdkritische communicatie over ethernet
  • TSN-standaarden adresseren synchronisatie, scheduling en traffic shaping met behulp van time slices
  • Een grote groep industriële automatiseerders spreekt zich uit voor TSN als de facto standaard voor realtime communicatie

 

Iedereen die maar iets had dat leek op een perskaart was opgetrommeld. Er zat een hele grote aankondiging aan te komen. Een gezamenlijke aankondiging van een aantal grote namen binnen de industriële automatisering. Kartrekkers van ABB, Analog Devices, Belden, Bosch Rexroth, B&R, Cisco, Hilscher, National Instruments, Parker, Phoenix Contact, Pilz, Schneider Electric, SEW, TTTech, Wago en de OPC Foundation zaten netjes op een rijtje. En bijna allemaal waren ze op tijd. De reden van dit samenzijn? Vertrouwen aan de markt geven dat OPC UA over TSN dé standaard gaat worden voor realtime communicatie over ethernet. Stuk voor stuk beloofden ze plechtig de technologie voorts in al hun nieuwe producten beschikbaar te maken. Nu nog voornamelijk op controllerniveau, maar later ook steeds meer op veldniveau. In de toekomst willen ze namelijk niet meer concurreren op communicatie. Dat moet voor de klant een gegeven zijn als water uit de kraan. Nee, concurreren doe je op functionaliteit.

 

IMG 20171128 WA0003

 

Heel veel testen

Wat de belofte concreet betekent voor de eindgebruiker? Hopelijk dat het heel binnenkort mogelijk wordt dat de meeste controllers van verschillende makelij realtime met elkaar kunnen communiceren over ethernet. OPC UA TSN er voor zorgen dat de ene machine de andere niet alleen verstaat, maar ook dat geprioriteerde pakketjes gegarandeerd op het afgesproken tijdstip aankomen.  Determinisme zonder spraakverwarring dus. En hoewel in de praktijk de ene ethernetversie de andere niet is, committeren de aanwezige partijen zich nu de volledige IEEE 8021Qbv standaard te gebruiken en niet met een eigen aangepaste variant te komen die hen persoonlijk beter past. Om te kijken of dit ook echt lukt draaien er momenteel verschillende testopstellingen waar allerlei fabricaten door elkaar heen gebruikt worden.  En hier worden serieuze successen geboekt. Een vergelijkbare of lagere latency dan dat de beste propriety systemen momenteel kunnen bieden met cyclustijden die soms tot 18 keer hoger liggen. 

Toekomst perspectief

De getallen zijn dus veel belovend. En ook is er vertrouwen dat de term TSN over een paar jaar niet meer gebezigd wordt omdat het zo’n vanzelfsprekend IEE 802 ding is geworden, dat je het net zo goed gewoon over ethernet kan hebben. En in dat vergezicht is industriële automatisering allang niet meer het enige domein dat de TSN -vruchten plukt. Chirurgie op afstand, remote met je bandje repeteren, bedenk maar een toepassing.
Of voor dat toekomstpersfectief ook enkele opvallende afwezigen zich moeten aansluiten? Bijvoorbeeld dat bedrijf dat in Neurenberg heel Hal 11 tot stand heeft gebombardeerd? Dat gebeurd volgens het panel vanzelf. Want buiten het feit dat in alle testbeds ook wordt meegedaan door tal van bedrijven die niet direct aan tafel zitten, kan dit tij niet meer gekeerd. Of om in de woorden van Thomas Pilz te speken: ”Je kan je kan als Beierse autoproducent de elektrische revolutie wel ontkennen en geloven dat jouw dieselmotor de toekomst heeft, maar dat maakt het nog niet waar.”

 

EOS50436 Web2