图2-TSN技术发展历程

因此,TSN技术的产生背景在于大量数据包括机器视觉、AR/VR、运动控制、传感器、音频等数据的需求连接下,是管理与控制融合的需求,是人工智能、数字孪生技术得以高效实现的基础技术支撑。

TSN对工业现场运营的改变

今天,我们讨论各种工业互联网、智能制造的应用场景的时候,大部分人都对这些产生极大的质疑,尤其来自于工业现场的人士,觉得实际上就无法真正实现数据有效传输,各种工业互联网平台现在干的都是“导表”的事情,包括有些IT人士总是问到底现场有多少种总线,不过,很多人还停留在CAN,Modbus等阶段的认识,凡此种种,经常给我的感觉就是,“如果你们了解TSN,也许你们就知道问题该怎么办了”—因此,客观的说,现阶段的工业互联网应用仍然处于初级阶段,真正的连接并未被有效的打通,这必须寄望于TSN和OPC UA的融合,因为,OPC UA解决了异构网络语义互操作的规范,但底层仍然需要一个同一的网络标准进行连接,图3即是一种制造现场的变化,从原来仅在垂直架构上的集中控制,以控制任务为核心,当然也包括了分布式控制架构—针对流程工业为主的DCS,但新的架构融合更多的计算任务。

TSN技术在工业领域中的应用是什么

图3-集中控制与分布式计算架构的融合

(1)降低IT访问OT端的成本

你若问这个世界上到底有多少种总线,我就说这个世界上有多少个做控制器的,就有多少种总线,每个做过控制器的都会根据自己的业务需求开发一个总线,因为原来那个以太网虽然标准却不具有实时性,后来产生了实时以太网,很多次与IT界也包括终端用户的朋友谈到这个话题,他们都很茫然,说你们现场真的是太复杂了,太封闭了,我说其实我们也不想啊!主要是你们提供的标准以太网不争气啊!

好吧,IT和OT的融合就是这样,当大家发现一种比较经济的道路的时候,OT一直擅长于从IT借调资源来实现自己的应用,不管是今天基于Intel X86架构的PLC的应用,还是以太网,以及控制器里集成的Web服务器,OT一直擅长借用IT技术,因为,IT应用群众基础大,摊薄了成本,因此,借IT发展的东风,转向新的技术是必然,这是从经济性角度考虑,让TSN这样的标准基于IEEE的以太网能够拥有实时性,这就解决了传统以太网的问题,因此,何乐而不为?

其实,TSN这件事情很是有点利好ICT的人啊!因此,当发现很多ICT厂商居然不了解TSN并积极推广之,我还表示很奇怪—为什么这么有利于你们进入OT端的标准你们却不积极推动呢?这是我之前为什么对那些号称做工业互联网的人群表示质疑的一个重要原因,有些OT端的人还会担心这样会不会引狼入室呢?让IT访问了OT抢了我们的生意咋办?其实,想多了,每个OT端的那些事情也不是IT想干就能干的,其实,要论机理模型的掌握、数据源、行业工艺,IT的兄弟们才懒得跟你拼,就自动化这个业务的规模,还需要投入懂机械、电气、工艺、材料等跨学科所需的工程技术人才,这投资回报实在与他们的身份不符。