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Intégrer le réseautage temporel (TSN) dans PROFINET

Architecture PROFINET avec TSN

Une nouvelle technologie prometteuse IEEE pour Ethernet qui combine la bande passante des réseaux informatiques (technologie de l'information) avec la latence des réseaux OT (technologie opérationnelle) se déroule sous la forme de TSN (Networking Time-sensitive).

TSN consiste en un ensemble d'outils de mécanismes standardisés pouvant être utilisés dans les réseaux Ethernet. Dans le groupe de travail «Industry 4.0» de PI (PROFIBUS & PROFINET International), les exigences et les objectifs pour l'utilisation future de TSN dans PROFINET ont été mis au point.

Le travail consiste avant tout à faciliter la gestion pour les utilisateurs de PROFINET. Ils devraient pouvoir utiliser facilement la nouvelle technologie dans leurs appareils ou leurs systèmes tout en tirant parti des connaissances existantes. En outre, les services tels que le diagnostic, le paramétrage, etc. doivent être identiques à ceux du paysage actuel. L'ingénierie, c'est-à-dire la configuration du réseau, doit également être effectuée de la manière habituelle. De cette manière, PI permet une transition facile vers le nouvel environnement Ethernet et garantit une large acceptation parmi les utilisateurs.

De plus, PI repose sur une technologie Ethernet standard afin de pouvoir s'appuyer sur une large sélection de puces Ethernet pour la mise en œuvre de l'interface PROFINET sur les périphériques et bénéficie également des développements ultérieurs de la technologie IEEE tels que les largeurs de bande Gigabit. En outre, des réseaux synchrones peuvent être implémentés pour des applications isochrones avec TSN. Auparavant, les réseaux devaient être configurés séparément et intégrés dans des puces dédiés dans les appareils. C'est le seul moyen d'assurer non seulement que PROFINET reste à l'épreuve du futur pour les utilisateurs, mais aussi que des configurations plus simples seront possibles.

Outre une architecture de pile facile à intégrer et à l'échelle, un autre objectif crucial pour l'utilisation de la technologie est un degré élevé de déterminisme et de robustesse du trafic basé sur IP qui n'est pas capable en temps réel. La fiabilité augmente, puisque TSN permet de réserver la bande passante sur le réseau pour des tâches individuelles afin qu'elles ne soient pas perturbées par d'autres trafics. Cela est particulièrement important, car une variété de protocoles seront utilisés côte à côte à l'avenir dans les réseaux Industry 4.0. De cette façon, PI intègre une communication parallèle via OPC UA entre des stations au niveau du système ou des appareils sur le niveau de terrain vers le nuage dès le début.

Cependant, avec l’introduction de TSN, il est également nécessaire de simplifier l’ingénierie du réseau pour des systèmes plus complexes, jusqu’à ce qu’ils deviennent des réseaux «plug-and-work» permettant la reconfiguration en cours de fonctionnement. En outre, les mécanismes TSN apparus parallèlement à la procédure de protocole en temps réel offrent les options que PI recherche systématiquement.

Karsten Schneider, président de PI, résume les avantages de cette approche: "PI étendra PROFINET avec les mécanismes de TSN dans la couche 2, en conservant la couche d'application sur les niveaux supérieurs. Cela permet de migrer les applications vers la nouvelle technologie de manière simple et progressive et de profiter des avantages d'une technologie informatique ouverte, globalement standardisée. "

Industrie de process Informer

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