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eTSN Toolkit

Das eTSN-Toolkit begann als ein von der deutschen Regierung unterstütztes Forschungsprojekt im Jahr 2022 und ist nun ein Produkt, das von der BE.services GmbH gepflegt wird.

Architektur
Lösung

Produkt
Das eTSN SDK Toolkit enthält:

  • Matrikon eFlex OPC UA Toolkit mit geringem Platzbedarf, PubSub und FX
  • Hardwareunabhängiger IEEE802.1AS PTP Stack
  • Test-Suite
  • Schulung und Support

eTSN bietet

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

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eTSN wurde bereits auf die folgenden Plattformen portiert:

INTEL

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Embedded BoxPC MBox-Advanced



CPU: Intel Atom® E3900 (“Apollo Lake-I”)
RAM: 8 GB RAM
Operating Freq.: 4x 1.6/2.0 GHz, 2 MB L2-Cache
Ethernet: TSN Capable – 4 -port – Gigabit
RTOS: RT Linux

Renesas

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Renesas RZ/T2M Series



CPU: Dual processor – Arm® Cortex ® –R52
RAM: Dual CPU: Up to 2.0 MB SRAM
Operating Freq.: Upto 200 MHz/400 MHz/800 MHz
Ethernet: TSN Capable – 3-port – 1000 Mbps
RTOS: freeRTOS

Texas Instruments

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AM64x SitaraTM Processors



CPU: Dual 64-bit Arm® Cortex ® –A53
RAM: Up to 2.0 MB of On-chip RAM
Operating Freq.: Subsystem at up to 1.0 GHz
Ethernet: TSN Capable – 2-port – Gigabit
RTOS: freeRTOS, RT Linux

STM

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STM32MP257F MPU



CPU: Dual  Core Arm® Cortex® A35 and M33
RAM: Two 16‑Gbit DDR4 DRAMs
Operating Freq.: A35 1.5GHz/M33 400MHz
Ethernet: TSN Capable – 3-port – Gigabit
RTOS: RT Linux




Mit einem Training starten
OPC UA Pub/Sub Over TSN workshop

  • Sind Sie der Meinung, dass diese Technologie Ihrem Unternehmen einen echten Mehrwert bieten könnte?
  • Haben Sie bereits seit Monaten oder sogar Jahren davon gehört und möchten nun endlich mehr darüber erfahren?
  • Haben Ihre Kunden bereits nachgefragt, ob Sie die Technologie unterstützen?
  • Ihre Mitbewerber setzen bereits auf ähnliche Lösungen, und Sie wollen vorbereitet sein?
  • Oder planen Sie die Entwicklung eines Prototyps oder den Start eines Proof of Concept (PoC)?
Dann ist dieser 2-tägige Workshop genau das Richtige für Sie!




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



eTSN
Pipeline für die Nutzung des eTSN

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.



Impressionen




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

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