MENU

eTSN

Das eTSN wurde als gemeinsames Forschungsprojekt der BE.services GmbH und der Hochschule Offenburg mit Unterstützung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz entwickelt.

Das Ziel des Projekts war es, einen OPC UA PubSub und TSN Stack mit geringem Platzbedarf für die drahtgebundene und drahtlose Kommunikation zu entwickeln, der die Unterstützung dieser Technologie in industriellen Komponenten ermöglicht. Außerdem soll der Stack die Kommunikation über ein kabelgebundenes Ethernet-Netzwerk sowie über WiFi für drahtlose Komponenten ermöglichen.

Lösung

01

Integration

Bei dieser Integration nutzt OPC UA PubSub die TSN-Infrastruktur, um sicherzustellen, dass die Daten mit Präzision und Determinismus über das Netzwerk übertragen werden. Für die Implementierung auf Endgeräten und Sensoren haben wir eine "Low-Footprint"-Version des marktführenden OPC-UA-Stacks von Matrikon entwickelt und mit PubSub-Unterstützung versehen.

02

Veröffentlichung von Daten

OPC UA PubSub-fähige Geräte fungieren als Daten-Publisher. Sie sammeln Daten von Sensoren oder Prozessen und kapseln sie in OPC UA PubSub Nachrichten. Diese Nachrichten werden dann über das Netzwerk veröffentlicht, normalerweise über Ethernet-Verbindungen.

03

TSN Network Komponenten

Innerhalb des TSN-Netzes spielen Netzwerk-Switches und Router eine entscheidende Rolle. Sie müssen TSN-Standards unterstützen, um TSN-Funktionen bereitzustellen. TSN-Mechanismen wie z. B. Zeitsynchronisierung, zeitabhängiges Shaping und Scheduling werden in diesen Netzkomponenten implementiert. Mehrere Hersteller bieten inzwischen TSN-Switches an.

04

Zeitsynchronisierung

IEEE 802.1AS, auch bekannt als Precision Time Protocol (PTP), wird für die Zeitsynchronisation in TSN-Netzen verwendet. PTP stellt sicher, dass alle Geräte im Netz eine gemeinsame und hochpräzise Zeitreferenz haben. Dies ist entscheidend für die Gewährleistung einer synchronisierten Datenübertragung. Im Rahmen von eTSN haben wir eine eigene PTP-Implementierung entwickelt, um eine bessere Übertragbarkeit auf unterschiedliche Hardware, einschließlich drahtloser Komponenten, zu gewährleisten.

05

Daten Abonnement

Geräte oder Anwendungen, die bestimmte Daten benötigen, abonnieren OPC UA PubSub Nachrichten. Diese Datenabonnenten geben ihre Interessengebiete und die Datentypen an, die sie empfangen möchten.

06

Deterministische Datenübertragung

TSN-Mechanismen wie zeitbewusstes Shaping und Scheduling garantieren, dass die Datenpakete ihr Ziel innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens erreichen. Durch dieses deterministische Verhalten wird sichergestellt, dass kritische Daten rechtzeitig ankommen und die Echtzeitanforderungen industrieller Anwendungen erfüllt werden.

07

Datenverarbeitung

Sobald die Datenteilnehmer die Daten erhalten haben, können sie diese je nach Bedarf für die Steuerung, Überwachung, Analyse oder Weiterverteilung innerhalb des industriellen Automatisierungssystems verarbeiten.

08

Systemprüfung

Die Testsuite basiert auf einer Intel i210 NIC und einer Linux-Plattform und fungiert als TSN-Gerät im Netz. Sie bietet Benchmarking-Funktionen für die Genauigkeit der Zeitsynchronisation (bis zu 8 Geräte), Diagnose des geplanten Datenverkehrs, Netzwerk-Jitter, 8 Arten von Verkehrsklassen-Generatoren, Netzwerklatenz und Paketverlustanalyse.

Architektur
Produkt
Zur Freigabe (Mitte 2024) wird das eTSN SDK Folgendes enthalten

  • Matrikon eFlex OPC UA PubSub-Stack mit geringem Platzbedarf
  • IEEE 802.1AS PTP-Stack für Hardware-Unabhängigkeit
  • Testsuite

eTSN bietet

  • Plattformunabhängigkeit (jede TSN-kompatible Hardware)
  • Betriebssystemunabhängigkeit
  • Unterstützung von kabelgebundenen und kabellosen Komponenten
  • Unterstützung von Controllern und Geräten
  • Unterstützung von UAFX C2C

img



Impressionen




LET’S CHAT

Fragen, Kommentare, Wünsche?


Wir würden uns gerne mit Dir unterhalten, bitte kontaktiere uns!

+49 831-960-699-91

info@be-services.com




Zweitägiger Workshop
OPC UA Pub/Sub über TSN

Sie interessieren sich für die Technologie, unser eTSN SDK und wollen tiefer in die Lösung einsteigen. Buchen Sie Ihren 2-tägigen Workshop bei uns.



Kursplan

Tag 1
Session 1

  • Übersicht über vorhandene Feldbusprotokolle
  • Herausforderungen und Verbesserungsmöglichkeiten bei bestehenden Protokollen
  • Was ist OPC UA? Ein Protokoll vom Sensor bis zur Cloud
  • Wie OPC UA PubSub über TSN die digitale Transformation ermöglicht




Kursplan

Tag 2
Session 2

  • Grundlagen der TSN-Konzepte – 802.1As, 802.1Qbv, 802.1Qcb, 802.1Qcc …
  • Wie TSN die IT/OT-Integration ermöglicht
  • Einrichten einer Linux + Intel i210 NIC-Karten-basierten Hardware und einer eTSN-basierten Softwareumgebung
  • Erstellen Sie Ihr erstes einfaches OPC UA-basiertes Controller-Beispiel




Kursplan

Tag 2
Session 3

  • Einrichten einer Testumgebung für OPC UA und TSN mithilfe der eTSN Test Suite
  • Erstellen Sie Ihren eigenen Publisher und Subscriber mit dem eTSN SDK
  • Konfiguration OPC UA und TSN-Netzwerk
  • Schritte zur Fehlerbehebung
  • Benchmarking mit der Testumgebung




Kursplan

Tag 2
Session 4

  • Benchmarking und Konfiguration von OPC UA- und TSN-Systemen
  • Veröffentlichung der Daten in der Cloud
  • Fragen & Antworten


Kontaktiere uns, um den Workshop zu buchen.

info@be-services.com