受訪人：

CC-Link協會全球事務局長 川副真生

當今的製造業

，隨著用戶需求的多樣化和複雜化
，需要實現萬物互聯並最大限度地利用各種數據，以實現能自主進行最優化製造的“智慧工廠”。為此，CC-Link協會（CLPA）於2018年11月正式發布了CC-Link IE的次世代網絡，即嶄新的工業開放網絡“CC-Link IE TSN”技術規範。

該網絡在全球率先采用了標準以太網的擴展技術“TSN（Time Sensitive Networking）——時間敏感網絡”。TSN技術正在製定IEEE國際標準
，同時各家工業開放式網絡也在探討如何將其融入。

以往的標準以太網通信無法實現在同一鏈路上同時進行控製通信（確保實時性）和信息通信（非實時性通信），現在使用TSN技術中的時間分割通信方式就可以實現。另外，采用了高效的通信協議方式進一步強化了CC-Link IE的性能及功能，同時也實現了高速度和高精度的運動控製。實現了“FA與IT的融合”和“高速度.高精度控製” 的CC-Link IE TSN網絡加快IoT智慧工廠的建設步伐。

從CC-Link IE TSN的網絡規範發布至2020年4月
，一年半時間已有100多種兼容產品在開發中或已經在市場銷售，2020年將正式步入市場應用階段。

CC-Link IE TSN的發布背景

實現智慧工廠
，實時收集生產現場的數據，在通過邊緣電腦進行技術處理後再無縫傳輸到IT係統至關重要。為了有效利用生產現場的數據，既能保證高速
、穩定的通信控製又能向IT係統傳輸大容量信息的網絡不可或缺。也就是生產現場的工業網絡和IT係統網絡的融合尤為重要。

目前生產現場使用著各種工業網絡，卻也麵臨著一些課題，如轉換器、網絡配線等建網產品不同的標準、為了保證通信的實時性各種網絡也采用了不同的規範
，同時IT網wang絡luo與yu工gong業ye網wang絡luo之zhi間jian也ye存cun在zai網wang線xian和he設she備bei無wu法fa共gong享xiang等deng課ke題ti。而er且qie，為wei了le實shi現xian智zhi慧hui工gong廠chang，要yao求qiu通tong過guo裝zhuang置zhi和he設she備bei的de高gao性xing能neng化hua和he高gao功gong能neng化hua提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv
，高gao水shui準zhun的de運yun動dong控kong製zhi網wang絡luo也ye成cheng為wei必bi要yao，特te別bie是shi在zai半ban導dao體ti、新能源鋰電池製造等行業
，這類需求尤為顯著。

CC-Link IE TSN網絡正是能夠滿足這些需求。它繼承了現有CC-Link IE網絡的特點
，同時采用了TSN技(ji)術(shu)中(zhong)的(de)時(shi)間(jian)分(fen)割(ge)保(bao)證(zheng)了(le)實(shi)時(shi)性(xing)
，並(bing)真(zhen)正(zheng)實(shi)現(xian)在(zai)同(tong)一(yi)鏈(lian)路(lu)上(shang)傳(chuan)輸(shu)多(duo)種(zhong)不(bu)同(tong)規(gui)範(fan)的(de)網(wang)絡(luo)數(shu)據(ju)。同(tong)時(shi)通(tong)過(guo)有(you)效(xiao)的(de)網(wang)絡(luo)協(xie)議(yi)，實(shi)現(xian)了(le)高(gao)速(su)度(du)和(he)高(gao)精(jing)度(du)的(de)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)。由(you)此(ci)
，CC-Link IE TSN可以突破從上位的IT係統到生產現場的FA係統的網絡層次束縛實現一網到底，使擴展製造業的各種應用成為了無限可能。

CC-Link IE TSN的優勢

CC-Link IE TSN具有以下4個主要特點：

（1）FA（控製通信）和IT（信息通信）的融合

在進行確保實時性的控製通信的同時，可在同一鏈路上傳輸其他開放式網絡的通信信息
、IT係統通信信息
，提高了係統構成的自由度
，大幅度削減配線成本。

（2）高速度、高精度控製的實現

CC-Link IE TSNcaiyonglezailianlushangdeshijiantongbu，shixianzaigudingshijianduanneitongshifasongshuruheshuchudetongxinzhen，youcidafuduxuejianlewangluozhengtidexunhuanshujudegengxinshijian。erqie，zaitongyilianluzhongkeyishiyongbutongtongxinzhouqideshebei，jizaiweichisifufangdaqidengxuyaogaoxingnengtongxinzhouqideshebeixingnengdetongshi，kelianjieyuanchengI/O等不需要高速通信周期的設備。因此能根據各種設備的特性實現通信周期的最優化
、驅動控製性能的最大化，並縮短生產節拍時間。

（3）上線
、運營
、保全工時的削減

采用TSN規定的時間同步協議，CC-Link IE TSN對dui應ying的de設she備bei可ke補bu正zheng設she備bei間jian的de時shi間jian差cha異yi，進jin行xing高gao精jing度du的de時shi間jian同tong步bu。因yin主zhu站zhan和he從cong站zhan的de各ge自zi時shi間jian戳chuo均jun以yi微wei秒miao為wei單dan位wei進jin行xing校xiao對dui
，所suo以yi在zai網wang絡luo發fa生sheng異yi常chang
、解(jie)析(xi)運(yun)行(xing)記(ji)錄(lu)時(shi)，可(ke)以(yi)按(an)照(zhao)正(zheng)確(que)的(de)時(shi)間(jian)排(pai)序(xu)追(zhui)溯(su)發(fa)生(sheng)異(yi)常(chang)前(qian)的(de)曆(li)史(shi)事(shi)件(jian)，由(you)此(ci)能(neng)查(zha)明(ming)故(gu)障(zhang)原(yuan)因(yin)並(bing)盡(jin)快(kuai)排(pai)除(chu)故(gu)障(zhang)恢(hui)複(fu)係(xi)統(tong)。而(er)且(qie)
，也(ye)實(shi)現(xian)了(le)向(xiang)IT係統提供具備正確時間屬性的生產現場信息。這樣
，用戶通過使用AI（人工智能）數據解析應用工具等進行預測保全時，其精度可以得到進一步的提高。

（4）通過豐富的開發方式實現對應產品量的擴充

CC-Link IE TSN不僅可以用硬件

，也可以使用軟件進行開發。在采用ASIC、FPGA實現高速控製的開發方式的基礎上，增加了在標準以太網芯片上用軟件協議棧的方式開發主站及從站產品的方法。通信速度也在原有的1Gbps基礎上，增加了對應100Mbps的選擇項。通過如此多樣化的開發方式，各種設備對應CC-Link IE TSN就變得更加簡單，而豐富的對應產品也將為用戶帶來便利和效益。

未來發展方向

在智慧工廠時代
，工業網絡的作用日益重要
，為了進一步擴大其應用領域
，我們正在推進以下相關技術的開發和應用。

（1）用於智慧工廠的5G等無線技術的采用進一步實現效率化

當今網絡係統使用無線技術的要求日益強烈
，CLPA於2019年6月與相關合作企業共同成立了“無線對應工作組”，推進應用從現有的Wi-Fi到未來的5G等無線技術。

（2）加強互聯互通性

至今，CLPA積極與OPC Foundation、PI組織（ProfibusInternational）
、FDT Group（DTM技術）等規範/標準團體開展著公開的合作
，今後將通過TSN技術進一步強化與其他工業開放網絡的互聯互通相關合作，共同實現最大限度地利用萬物互連的信息數據。

（3）國際標準、行業標準、國家標準等標準化活動推進

繼CC-Link IE已取得的IEC61784國際標準外，還將推進在半導體、FPD行業的全球行業標準SEMI、中國、韓國等各國的國家標準等的申請認證。

（4）光纖的使用對應

為了對應長距離使用以及在耐高噪音的領域的應用，CLPA也正在加速網絡的光纖對應。今年正值CLPA成立20周年
，我們將與所有的客戶和合作夥伴一起，加速推進工業開放式網絡CC-Link IE TSN的發展
，使其成為構建自主製造的“智慧工廠”的最優化網絡基盤。

--本文摘自《自動化博覽》2020年5月刊