11、智能制造工厂中的异构网络

智能制造工厂中的异构网络

在智能制造工厂的发展进程中，异构网络发挥着至关重要的作用。不同类型的网络技术相互配合，满足了工厂多样化的需求，从实时数据传输到设备的移动性支持，都离不开这些网络的协同工作。本文将详细介绍几种常见的网络技术及其特点。

1. 时间敏感网络（TSN）

TSN 为以太网提供了一组 MAC 层协议标准，旨在确保复杂网络环境中数据的可靠性和实时传输。它通过对时间敏感数据流进行转发和排队，解决了数据传输的实时性问题。

1.1 TSN 的关键技术

• IEEE 802.1Qbv ：将以太网网络数据流分类，为不同类型的数据在特定时间访问网络设定约束，赋予实时数据传输优先级策略。
• IEEE 802.1Qbu + IEEE 802.3br ：定义了抢占机制，可中断标准以太网或巨型帧的传输，优先传输高优先级帧，且不丢弃之前被中断的消息。
• 流量整形 ：交换机设备缓存峰值流量，通过流量整形等机制确保时间敏感数据流的稳定传输和端到端传输延迟。

1.2 与实时以太网（RTE）的集成

目前，RTE 在全球有大量已安装节点，其与 TSN 的兼容性和互操作性具有重要实际意义。主流 RTE 技术组织提出了与 TSN 的集成方案，如 PROFInet over TSN、CC - link IE TSN 和 EtherCAT TSN 通信配置文件。这些集成方案在数据链路层与 TSN 兼容，同时保留自身应用规则，可与相应自动化系统无缝集成。