Demostrador de Ethernet TSN de múltiples proveedores
La demo muestra la interoperabilidad de Ethernet TSN, utilizando un patrón de comunicación cíclico isócrono con baja latencia limitada
La planificación de redes industriales es una tarea complicada y tiene que tener en cuenta muchos aspectos diferentes. Varias demos, bancos de pruebas y estudios de casos de TSN son muy valiosos en este proceso, especialmente en las primeras etapas de planificación y desarrollo de la red.
Proporcionan información valiosa sobre lo que se puede esperar de una configuración de TSN particular. Una de estas demos de TSN fue diseñado por Fraunhofer IOSB-INA en colaboración con EBV Elektronik, utilizando las últimas soluciones de red habilitadas para TSN de NXP Semiconductors.
La demo muestra la interoperabilidad de Ethernet TSN, utilizando un patrón de comunicación cíclico isócrono con baja latencia limitada. Se basa en la placa de diseño de referencia LS1028ARDB de NXP, que se basa en el procesador de aplicaciones industriales QorIQ® Layerscape LS1028A, que ejecuta Open Industrial Linux (OpenIL).
La red implementa mecanismos TSN de acuerdo con el borrador existente del estándar IEEE/IEC 60802 TSN IA (sincronización de tiempo, programación consciente del tiempo y prioridad de marco). Además de los cuatro LS1028ARDB conectados en una topología de cadena tipo margarita con una velocidad de enlace de 1 Gbps, el demostrador incluye algunos equipos adicionales de otros proveedores: Phoenix Contact proporciona un controlador y dispositivo PROFINET, que simula la comunicación de nivel de campo RT a 100 Mbps. Al mismo tiempo, el controlador Weidmüller OPC UA Pub/Sub publica paquetes isocrónicos, también a 100 Mbps. Finalmente, la comunicación se visualiza en la pantalla del osciloscopio, lo que permite observar cualquier inconsistencia de tiempo.
La pantalla del osciloscopio muestra paquetes para ambos protocolos y no se puede observar fluctuación, incluso con un tiempo de ciclo tan bajo como 1 ms. Además de la sincronización constante, Ethernet TSN permite la acción plug & play, que se puede demostrar desconectando y luego volviendo a conectar uno de los controladores (por ejemplo, OPC UA). Después de un breve intervalo de inicialización, la comunicación se restablece como antes, sin influir en el jitter o la latencia de datos del tráfico en curso (p. ej., PROFINET).
Este demostrador muestra claramente la ventaja de utilizar Ethernet TSN y su capacidad para admitir comunicaciones multiprotocolo, multiproveedor y multitasa dentro de una sola red, ofreciendo una excelente plataforma para redes industriales convergentes.
