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Messe|embedded world 2021 28 www markttechnik de Nr 8 2021 TSN und die Bus-Nutzerorganisationen Der aktuelle Stand bei TSN Time-Sensitive Networking TSN soll industrielle ITund OT-Netze nahtlos miteinander verknüpfen Doch auf dem Weg dorthin warten noch einige Herausforderungen Welche das sind erläutert Florian Frick am 1 März von 13 30 bis 14 Uhr auf der embedded world Conference 2021 Digital Im Interview hat er uns vorab einige Aspekte verraten Markt&Technik Herr Frick Sie sind Gruppenleiter Echtzeitkommunikation und Steuerungshardware am Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen ISW der Universität Stuttgart Welche Herausforderungen bestehen bei der Normierung von TSN momentan noch? Florian Frick Die Erarbeitung der Grundstandards für TSN ist schon sehr weit fortgeschritten An den Grundstandards hat sich in den letzten Jahren kaum noch etwas geändert das letzte größere Ereignis war die Veröffentlichung des Zeitsynchronisationsstandards IEEE 802 1AS-2020 der nach vielen Jahren im letzten Sommer endlich finalisiert wurde Aktuell wird noch an vielen Details und besonders hinsichtlich der Konfiguration gearbeitet denn am Ende wird die große Frage sein Wie können wir all die Tools die uns TSN zur Verfügung stellt sinnvoll nutzen? Hierzu werden derzeit noch einige Standards erarbeitet Deutlich mehr tut sich bei den Standards die TSN nutzen möchten am bekanntesten in der Industrie ist hier sicherlich die FLC Initiative Field Level Communication der OPC Foundation Sie will auf Basis von OPC UA in Verbindung mit TSN einen Ansatz für die Kommunikation auf der Feldebene etablieren Ähnliche Aktivitäten zur Standardisierung sehen wir aber auch in anderen Branchen etwa Audio Video oder Automotive In den Organisationen die sich um TSN kümmern ist die Standardisierung also schon ziemlich weit gediehen und die OPC Foundation ist ebenfalls recht aktiv Wie haben aber die Industrial-Ethernet-Nutzerorganisationen das Verhältnis ihres Industrial-Ethernet-Standards zu TSN und das jeweilige Zusammenwirken der beiden Standards bisher geregelt? Über die letzten Jahre ließ sich eine interessante Entwicklung beobachten Sahen die meisten Nutzerorganisationen TSN anfangs noch als irrelevantes Strohfeuer hat sich das schnell dahingehend gewandelt dass praktisch jede Organisation TSN auf die eine oder andere Weise adaptieren und nutzen will Die Ansätze wie TSN genutzt werden soll unterscheiden sich jedoch grundlegend Sichtbar sind mindestens drei Grundströmungen Welche sind das? Wenn wir die klassischen Industrial-EthernetNutzerorganisationen betrachten gibt es diejenigen die ihr bestehendes Ecosystem um TSN für die nicht ganz so anspruchsvollen Kommunikationsbeziehungen ergänzen wollen also TSN beispielsweise für die Steuerungzu-Steuerung-Kommunikation und Ähnliches nutzen möchten Ein typischer Vertreter wäre hier beispielsweise die EtherCAT Technology Group ETG Die ETG sieht nach wie vor EtherCAT auf der Feldebene möchte aber das Ecosystem so erweitern dass zwischen der Steuerung und dem ersten Teilnehmer des EtherCAT-Netzwerks eine TSN-Strecke liegen kann Dann gibt es eine Gruppe verschiedener Industrial-Ethernet-Nutzerorganisationen die TSN nutzen wollen dabei aber die Auswahl und Nutzung der TSN-Funktionen genau vorgeben Hierzu gehören beispielsweise die Profibus-Nutzerorganisation PNO PI mit Profinet und die CC-Link Partner Association CLPA mit CC-Link IE Beide nutzen TSN auf ihre spezifische Weise und schreiben dabei weitestgehend vor welche Features wie genutzt werden sollen Daraus ergibt sich die Situation dass wir viele Netze auf TSN-Basis bekommen diese aber nicht mehr unbedingt interoperabel sind weil verschiedene Festlegungen getroffen worden sind Schließlich gibt es die dritte Fraktion die versucht TSN in der vollen Breite der Standards und nicht exklusiv zu nutzen Ihr eindeutigster Vertreter ist wahrscheinlich die FLC Initiative der OPC Foundation Sie versucht nicht eine ausgewählte Kombination von TSN-Standards festzulegen sondern sieht ein TSN-Netzwerk vielmehr als eine Ressource an die sie bestimmte Aufgaben übertragen kann beispielsweise einen echtzeitfähigen Kommunikationskanal von einer Steuerung zu einem Feldgerät bereitzustellen So verwirklicht sie die Grundvoraussetzung für große konvergente Netze mit verschiedenen Applikationen Welche Vorteile hat TSN überhaupt gegenüber den etablierten Industrial-Ethernet-Standards im Blick auf die IIoT-Kommunikation? Der eigentliche Grund warum TSN eine so große Bedeutung hat ist dass wir mit TSN die Konvergenz zwischen ITund OT-Systemen herstellen können Das heißt dass wir eine Technologie bekommen die auf der OT-Seite letztlich das bietet was wir heute haben aber gleichzeitig eine durchgehende Connectivity erlaubt bis in die IT-Systeme in die Edge in die Cloud oder wohin auch immer uns die Zukunft führen mag TSN ermöglicht also etwas das absolute Voraussetzung für viele Industrie-4 0-Visionen ist Was die Connectivity angeht wird OPC UA over TSN vielfach als der künftige Florian Frick Universität Stuttgart Mit TSN können wir die Konvergenz zwischen ITund OT-Systemen herstellen