Et netværkskabel til problemfri kommunikation

Maskinbyggere og fremstillingsindustrien står over for en fælles udfordring: Den stigende kompleksitet i produktionen skaber flere og flere problemer. For at klare de nye udfordringer kræves en ny generation af automationssløsninger.

Industriel produktion har udviklet sig fra ren masseproduktion til at være flere niveauer af individualisering, der ikke længere kan håndteres af traditionelle linjer designet til kæmpe store mængder af et enkelt produkt. For økonomisk at håndtere de mindre og mindre batchstørrelser er der brug for mindre og mere modulære produktionsenheder, som man nemt kan tilpasse og rekonfigurere - når som helst og med minimal anstrengelse.

Selv inden for disse modulære produktionsenheder, kræver de mere og mere komplekse opgaver, der udføres, et større antal og udvalg af højteknologiske komponenter. På trods af, at de er fremstillet af flere forskellige producenter, skal disse komponenter tale med hinanden for at få de data, de har brug for.

Det vigtigste springbræt på vejen til adaptiv fremstilling vil være et skift til en leverandør-agnostisk kommunikation. "For at tage springet til innovationer som massetilpasning og batch-size-one," siger B&R's IIoT Network Solutions produktchef Konstantin Klein, "har du brug for et ensartet netværk i realtid, der tilbyder fuld interoperabilitet og forener IT-standarder med standarderne i industriel fremstilling ."

For en ukompliceret forbindelse har du brug for åben kommunikation med realtidskapacitet. ”De dage, hvor maskinbyggerne blev tvunget til at forpligte sig til en proprietær protokol, er forbi,” siger Klein. Den nye generation vil erstatte de mange forskellige proprietære systemer med en enkelt løsning, der udveksler standardiserede data problemfrit mellem alle noder i netværket. Med kun et enkelt interface at arbejde med, forenkles hele konstruktionsprocessen. Raw data er beriget med standardiserede semantiske beskrivelser, der tillader automatisk fortolkning af systemer, enheder og variabler.

Ledende producenter af automation og IT-teknologi foretager overgangen til leverandør-agnostisk kommunikation med OPC UA over TSN Indtil nu har maskinbyggerne brugt mange ressourcer og haft omkostninger til at definere en række interfaces og inkorporere al deres systeminformation. Med OPC UA over TSN undgåes alt det. I modsætning til andre protokoller, der kun sender raw data, beriger denne løsning disse data med semantik, der let kan forstås af enhver node i netværket. Det eliminerer alle typer potentielle fejlkilder, og gør det lettere at implementere fleksible maskinkoncepter, med mulighed for tilpasning.

Der oprettes en OPC UA informationsmodel, der indeholder alle relevante data til hver enhed. Det betyder, at du f.eks. hurtigt kan forbinde ethvert drev til enhver maskine, uanset hvilken producent det kommer fra. Vedligehold og opgraderinger forenkles væsentligt.

En samlet interface og en protokol er dog kun halvdelen af ligningen. Cyklustid og båndbredde spiller en lige så vigtig rolle. Tidskritiske applikationer, såsom synkronisering af en robot med et intelligent transportsystem, kræver cyklustider ned til mikrosekundinterval. OPC UA over TSN leverer 18x mere ydelse end konventionelle løsninger. "OPC UA over TSN tilbyder tilstrækkelig ydelse til at løse alle nutidige og fremtidige applikationer," understreger Klein.

For at sætte gang i ydelsesspringet er Ethernet-standarden, som kommunikationsløsningen bygger på, blevet udvidet til også at omfatte Time Sensitive Networking (TSN). "TSN udvidelsen garanterer deterministisk transmission i store konvergente netværker, der danner bro mellem OT og IT systemer," siger Klein. Hvad enten de er hurtige og centraliserede eller intelligente og distribuerede, kan drevløsninger lettere tilpasses applikationens behov med OPC UA over TSN end med nogen anden løsning. Resultatet er et boost af både produktivitet og produktkvalitet.

Baseret på et fysisk Gigabit Ethernet lag vil OPC UA over TSN produkter tilbyde betydeligt højere båndbredde. Live driftsdata kan indsamles og deles med systemer på højere niveauer. "Det er et perfekt link fra feltniveau til skyen," siger Klein. Avancerede IIoT-løsninger som tilstandsovervågning og forudsigelig vedligehold kan udnytte live feedback for at forlænge komponentens levetid og øge systemtilgængeligheden.