2025-02-14 行业资讯 0
IT与OT融合的难点：如何让不同总线设备相互理解？
尽管OICT融合（运营、信息、通讯技术）已成为工业共识，但真正推动它的实施并非易事。在讨论智能制造的各种实现途径时，我们遇到的第一个问题是连接问题。如果不解决这个问题，无法推进其他工作。IT与OT（信息技术与操作技术）的融合困难主要在于现场总线到实时以太网的转变。
图1展示了制造业现场通信网络的一个简化描述。传统PLC集中式控制通过现场总线为工业控制系统带来了便利，通过统一总线实现分布式控制，并使接线更简单，但系统配置和诊断工作量下降。然而，每家公司都开发了自己的总线，IEC标准中有20余种，这造成壁垒，因为各个公司聚焦业务、技术路线不同，使得同一标准设备可以互联，而不同设备则无法互联。
图1-OPCUATSN技术产生基础原因
这也是为什么实时以太网技术在21世纪初开始使用的原因，比如2001年贝加莱推出了POWERLINK实时以太网，它是工业领域第一个实时以太网。相较于传统总线，实时以太网物理介质、节点数、距离、带宽等均采用标准IEEE802.3网络，因此在这一层面上实现了统一。
然而，即使解决了物理层和数据链路层的问题，对于应用层而言仍然无法联通。此外，虽然实时以太网基于原有的三层网络架构，但应用层采用诸如Profibus或CANopen等协议，这些协议又不能实现语义互操作。
智能时代的工业通信需要全局数据采集、传输计算分析优化，以达到高效协同提升生产效率。但即使到了这种高度集成的情况下，我们也会遇到如下复杂性：
➀ 总线复杂性带来的障碍
➁ 周期性与非周期性数据传输
➂ 实时性的差异
为了克服这些挑战，我们需要新的通信方案，如OPCUA TSN（Industrial Communication Networks—Ethernet Type 2）。
OPCUA TSN扮演着关键角色，它提供了一套全球公认的语言，让不同的设备能够交流，无论它们来自何方。这是一套开放、高效且安全可靠的语言，使得自动化厂商能够创建更加灵活且可扩展的人机界面，同时确保所有相关方都能共同参与到产品设计过程中去。
TSN（Time-Sensitive Networking）作为一种新兴但迅速发展起来的一种无缝整合现有基础设施并支持低延迟对称流量需求的手段，它允许任何类型流量共存，从而促进了多样化生产力环境中的协作和创新能力。
通过结合OPCUA TSN，可以有效地解决IT与OT之间存在的问题，如语义不兼容，以及周期性和非周期性的数据交换需求。在未来的智能制造环境中，这将是一个至关重要的手段，以确保所有设备能够无缝地合作，为提高生产效率奠定坚实基础。
