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Integração de rede sensível ao tempo (TSN) no PROFINET

Arquitetura PROFINET com TSN

Uma nova e promissora tecnologia IEEE para Ethernet que combina a largura de banda de redes de TI (tecnologia da informação) com a latência das redes de OT (tecnologia operacional) está sendo lançada sob a forma de TSN (Networking Time-sensitive).

O TSN consiste em um kit de ferramentas de mecanismos padronizados que podem ser usados ​​em redes baseadas em Ethernet. No grupo de trabalho PI (PROFIBUS & PROFINET International) “Indústria 4.0”, os requisitos e metas para o uso futuro do TSN no PROFINET foram agora elaborados.

The focus of the work is first and foremost on easy handling for PROFINET users. They should be able to use the new technology easily in their devices or systems while still taking advantage of the existing knowledge. Furthermore, services such as diagnosis, parameterisation, etc. should be identical as in the current landscape. The engineering, i.e. the configuration of the network, should also be performed in the familiar way. In this way PI permits an easy transition to the new Ethernet landscape and ensures broad acceptance among users.

Além disso, a PI se baseia na tecnologia Ethernet padrão para que ela possa se basear em uma ampla seleção de chips Ethernet para a implementação da interface PROFINET em dispositivos e também se beneficiar dos desenvolvimentos futuros da tecnologia IEEE, como a largura de banda Gigabit. Além disso, as redes síncronas podem ser implementadas para aplicações isócronas com TSN. Anteriormente, as redes deveriam ser configuradas separadamente e integradas em chips dedicados nos dispositivos. Esta é a única maneira de garantir que não só o PROFINET permanece à prova de futuro para os usuários, mas também que configurações mais simples serão possíveis.

Além de uma arquitetura de pilha que é fácil de integrar e dimensionar, um outro objetivo crucial para o uso da tecnologia é um alto grau de determinismo e robustez ao tráfego baseado em IP que não é capaz em tempo real. A confiabilidade aumenta, uma vez que a TSN permite que a largura de banda seja reservada na rede para tarefas individuais, de modo que elas não sejam interrompidas por outros tipos de tráfego. Isto é especialmente importante, uma vez que uma variedade de protocolos serão usados ​​lado a lado no futuro nas redes 4.0 da indústria. Desta forma, PI incorpora comunicação paralela via OPC UA entre estações no nível do sistema ou de dispositivos no nível de campo para a nuvem desde o início.

However, with the introduction of TSN, it is also necessary to simplify the engineering of the network for more complex systems, until they become plug-and-work-capable networks that permit reconfiguration during ongoing operation. In addition, the TSN mechanisms that arise alongside the real-time protocol procedure offer the options that PI is consistently pursuing.

Karsten Schneider, presidente da PI, resume os benefícios desta abordagem, assim: "O PI expandirá o PROFINET com os mecanismos do TSN na camada 2, mantendo a camada de aplicação nos níveis mais altos. Isso possibilita migrar os aplicativos para a nova tecnologia de forma simples e incremental e aproveitar as vantagens de uma tecnologia de TI aberta, globalmente padronizada ".

Informador de Indústria de Processos

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