大型实时工业通信网络为运营者带来了严峻的挑战。随着节点数量的激增，所涉及的工程的复杂性和成本也会相应增加。这些挑战往往需要向集成异构协议格局的需求妥协。而被称为时间敏感型网络（TSN）的以太网标准扩展与OPC UA相结合，有望让这一切得到实质性的改进。目前许多测试平台正在测试OPC UA TSN的实现。

　　OPC UA……正在走向实时
　　近十五年来CONTROL ENGINEERING China版权所有，工业制造依靠各种专有的工业以太网协议来实现快速CONTROL ENGINEERING China版权所有，可靠的通信。在这段时间里，工厂和设备的运营商经常需要面对这样的任务，即，把大量杂乱无章的协议整合进统一的网络中。“这是一项非常耗时且成本高昂的任务。”贝加莱开放式自动化技术经理Sebastian Sachse说道，“如果所有的机器都用同一种语言说话，情况会好很多。”
　　除了不同的协议之外，制造商还必须应对快速增长的网络节点数量。配置大型实时网络是一个繁琐的过程，往往会超出工程工具的极限。而对于工业物联网（IIoT）的实施来说www.cechina.cn，具有数百个现场节点的网络将变得越来越普遍。
　　工业互联网联盟
　　2014年3月，AT＆T，思科，通用电气，英特尔和IBM等五家公司组成了工业互联网联盟（IIC）。这是一个非营利组织www.cechina.cn，其目标之一是定义参考体系结构和框架，以使互操作性成为可能。
　　工业物联网是IIC处理的主要议题之一。其他领域包括医疗保健，交通和金融。IIC不是自己制定标准，而是与IEEE，IETF，AVNU联盟和OPC基金会等组织合作。
　　TSN测试平台
　　“就工业物联网而言，IIC在一个方向进展非常值得关注：那就是TSN测试平台。 ” Sachse指出，“我们需要的是，使机器和工厂网络更加模块化、灵活且更易于使用的技术 - 而且市场上大多数人一致认为OPC UA TSN就是这种技术。”在OPC基金会大力推动OPC UA开发的同时， IIC大量参与了TSN的实现。
　　贝加莱很早就认识到TSN的潜力，并加入IIC的共同推动该项技术的发展。“该联盟是第一个在现实条件下开始测试TSN的组织。”Sachse解释道。自那时以来，贝加莱自动化专家一直通过参与TSN测试平台来帮助推进技术，评估OPC UA TSN原型与其他成员的互操作性。截至2017年5月，联盟成员包括：贝加莱、博世力士乐、施耐德电气、美国国家仪器、库卡、德国西克、思科、英特尔、百通/赫思曼、德国赫优讯、瑞萨电子、ADI、TTTech和赛灵思。另外还有其他的参与者，包括：Calnex、Ixia、ISW斯图加特大学和菲尼克斯电气。
　　核心TSN功能的连续测试
　　TSN是以太网标准的延伸，并带来了许多改进，使以太网具有实时性。测试平台成员先后专门对三个核心功能进行了测试，包括：时间同步、流量调度（精确定时发送数据包和帧）以及使用中央网络配置器（CNC）进行自动化系统的配置。
　　根据TSN标准：802.1AS-Rev，实现实时工业通信的TSN的基本要求是进行时间同步。该TSN标准包括精确时间协议（PTP）的定义，该协议同步网络中所有设备的时钟。在测试设置中，PTP的精度要求在100纳秒以内，超出了预期。
　　在测试平台的插件中评估的第二个核心TSN功能是在IEEE 802.1Qbv的数据分组和帧的传输。时间感知调度程序确保对实时要求严格的数据始终进行优先排序，以避免其受到一般网络流量的影响。
　　动态配置
　　初始插件中使用的网络具有静态配置。目前的测试正在检验IEEE 802.1Qcc中定义的动态配置。当一个新的设备被添加到网络中时，它会向中央网络配置器提请注册，中央网络配置器会为它建立与其他设备的连接，并相应地重新配置网络。
　　TSN的各个组成部分完美地协同工作 - 不仅在理论上，而且在现实的测试中 - 都将实现使用标准以太网组件的实时通信。TSN测试平台目前由两个体系组成，一个位于德克萨斯州奥斯汀的美国国家仪器，另一个位于德国埃尔巴赫的博世力士乐。2017年4月，德国协会实验室网络工业4.0（LNI 4.0）宣布计划与奥格斯堡的Mittelstand 4.0能力中心合作建立自己的TSN测试平台。Mittelstand 4.0是德国支持德国中小企业数字化转型的举措。
　　该团队设想可以通过卡车运输的移动演示。虽然他们的方法不同，但IIC和LNI 4.0共同的目标是：100％的互操作性。这两项举措之间的合作已经在规划中。 贝加莱还将参与LNI测试平台。
　　即插即生产
　　“IIC测试平台清楚地表明了创新周期如何缩短。”Sachse说道。这个测试平台的准备工作在两年前才开始，第一个核心功能已经达到了技术成熟度。“对于一个全新的技术来说，速度非常快。”
　　市场正在发生根本性转变。过去，控制系统供应商曾经试图通过自己的通信技术来凸显自己的特点。“那些日子已经成为过去，”Sachse说道。OPC UA TSN将作为控制器层以上无缝通信的统一标准。
　　随着新获得的互操作性，所谓调试将仅仅是插入网络电缆这么简单。“欢迎来到即插即生产的时代，”Sachse微笑着说。
　　“我们需要的是使机器和工厂网络更加模块化，灵活且更易于使用的技术 - 而且市场上大多数人一致认为OPC UA TSN就是这种技术。” ——贝加莱开放式自动化技术经理Sebastian Sachse

　　OPC UA TSN使机器和工厂网络更加模块化CONTROL ENGINEERING China版权所有，灵活且易于使用。

　　贝加莱开放式自动化技术经理Sebastian Sachse