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工业互联网关键技术时间敏感网络TSN工作组会议和IEC/IEEE
60802《用于工业自动化的时间敏感网络(TSN
IA)行规》国际标准制定会议于2019年1月14~18日在日本广岛召开。会议主要讨论最新修改的标准草案内容。机械工业仪器仪表综合技术经济研究所(以下简称“仪综所”)副总工刘丹博士、中国科学院沈阳自动化研究所(以下简称“沈自所”)李栋博士、北京东土科技股份有限公司(以下简称“东土科技”)陈凡民技术总监、黄易,以及华为技术有限公司(以下简称“华为”)杨宇濛、陈李昊等代表参加了此次会议。
 TSN并非是全新的网络技术或标准,它主要是由一组IEEE
802.1标准构成的以太网数据链路层标准,旨在通过IEEE
802网络提供确定性服务,确保有限延迟、低报文延时变化(抖动)、低丢包率的报文传输,因此受到工业界广泛关注。TSN核心技术包括时间同步、调度通信和系统配置,核心标准如下表所示。  IEC/IEEE
60802是由IEC/SC65C/MT9现场总线维护组负责的IEC
61784-6《工业通信网络行规第6部分:基于IEEE 802.1和IEEE
802.3的用于工业应用的时间敏感网络行规》发展而来,现在IEC/SC65C/MT9和IEEE
802.1 TSN组成联合项目组,将共同制定IEC和IEEE双编号的IEC/IEEE
60802《用于工业自动化的时间敏感网络(TSN
IA)行规》国际标准。该行规仅通过对IEEE 802.3和IEEE
802.1的引用来构建较低层通信栈和管理,规定了网桥(交换机)、终端站和LAN等网络基础部件关于特性、选项、配置、默认值、协议和规程的选择,以满足TSN适应工业自动化应用需求以及实时以太网与办公网融合的市场目标。TSN
IA行规避免了对各种确定性实时以太网的不同实现,更进一步支持终端设备间不同数据流(包括IEC
61784-2定义的各种通信行规族CPF)的共存。  本次会议主要讨论标准草案D0.5版本内容,针对工业网络功能需求,规定了对于IEEE
802.3 PHY & MAC的选项和对于IEEE 802.1的选项,其中IEEE
802.1选项包括通用网桥特性、网桥选项、IEEE
802.1Q-2018可用附加条款、时钟同步选项、信息安全选项、其他行规选项、网桥延迟要求、网络访问、数量、管理选项等。  目前,PI国际(PROFINET)、CLPA(CC-Link
IE)、ETG(EtherCAT)等技术组织,以及仪综所、信通院、沈自所、华为、东土科技、西门子、三菱电机、倍加福等国内外研究院所和企业都已参与IEC/IEEE
60802 TSN
IA行规制定。  此前,仪综所刘丹博士、沈自所李栋博士、东土科技陈凡民总监和黄易还参加了1月13日在东京召开的IEC/SC65C/MT9(现场总线维护组)工作组会议。会上,东土科技陈凡民总监和沈自所李栋博士分别介绍了《兼容以太网的高性能共享媒体现场总线AUTBUS》和《软件定义工业动态确定性网络》,旨在将此两项技术研制成为IEC国际标准,得到与会专家的肯定。  仪综所是IEC/TC65国内归口技术标委会SAC/TC124(全国工业过程测量控制和自动化)秘书处单位,自“九五”攻关起开始从事现场总线、工业以太网、工业物联网和工业互联网的研发、应用、测试和标准化等工作20余年,牵头承担或参与了国家在此领域众多重点研发专项和应用工作,并与浙江中控、沈自所等单位一起将我国自主研制的工业以太网EPA、工业无线网络WIA-PA和WIA-FA核心技术制定为国际标准,取得了丰硕成果。仪综所建立了国内最为全面先进的面向应用的工业网络实验室,包括:OPC
UA/OPC、PROFIBUS/PROFINET、POWERLINK、HART、MODBUS、KNX等多个国际认可(第三方)的工业通信网络认证测试中心,还拥有一支具备国际资质的专家队伍,支持了国内大量的工业网络产品开发和系统集成应用。基于这些基础,近几年仪综所承担和参与多项TSN相关的智能制造、工业互联网国家科研项目课题,在TSN测试床、OPC
UA研发和一致性测试、TSN与OPC
UA融合等方面开展了一系列基础研究工作,在积极跟踪TSN和IEC/IEEE
60802国际标准制定同时,及时凝练我国智能制造、工业互联网等相关技术成果,通过SAC/TC124积极吸收国内专家的意见,力争将我国自主技术引入新一代工业通信国际标准,在国际标准化工作中发好中国声音,做出中国贡献。

美高梅正规网址,5533美高梅官方网站,2018年3月,IEC/TC65(工业过程测量控制和自动化)/SC65C(工业网络分委会)时间敏感网络(TSN)项目组在美国召开工作组会议,对已通过NP(新提案)投票的标准草案进行意见处理,并进一步讨论了标准的架构和主要内容。
标准主要包括:一致性测试、物理层和介质访问控制速度、数据链路层、时钟同步、管理系统、信息安全、性能指标、使用公共数据字典(CDD)支持通信网络设计和维护等内容。时间敏感网络(TSN)项目组是IEC/SC65C于2017年6月成立,包括来自德国、中国、法国、英国、奥地利、日本、韩国的17位专家,与IEEE(电气与电子工程师协会)联合开展TSN国际标准《工业通信网络
行规 第6部分:基于IEEE 802.1和IEEE
802.3的时间敏感网络(TSN)行规》的制定。项目组计划于2020年5月完成全部制定工作,该标准将作为IEC
61784“工业通信网络行规”系列标准的第六部分IEC 61784-6进行发布。
随着工业互联网和智能制造的不断发展,越来越多的数据和广泛分布的网络需要制定新的标准来共享和传输重要信息。TSN标准确保了时间敏感的重要数据能够按时通过标准网络设施进行传输,为需要实时监控或实时反馈的工业领域提供了改善互联效率的最佳途径。由IEC/TC65制定的TSN与OPC
UA标准联手,正在改写工业通信的底层架构,由TSN与OPC
UA铺成的“特快通道”,不再需要经过层层设备,数据获取可直接“跳步”贯穿至数据分析和应用。只需部署到工业现场,就能方便的连入云平台进行数据分析。这将有可能彻底统一工业界近百种碎片化的通信协议,而且硬件成本极低,系统架构简单,为未来工业通信系统带来重大变革,真正实现运营技术(OT)和信息技术(IT)的实时无缝融合。
SAC/TC124(工业过程测控和自动化)作为IEC/TC65的国内技术归口单位长期参加TSN和OPC
UA国际标准工作组工作,将国际最新的自动化技术引入国内,为我国发展工业互联网和智能制造提供重要技术参考,目前已将其纳入《国家智能制造标准体系建设指南(2018版)》,并已将OPC
UA转化为中国国家标准GB/T
33863-2017,下一步将根据TSN国际标准进展适时将其转化为国际标准。

OPC基金会主席Thomas J.Burke先生介绍了OPC
UA是由30多家公司花了约5年多时间共同开发的,其目的是为工厂车间和企业之间的数据和信息传递提供一个与操作系统和硬件平台无关的互操作性标准。国家智能制造标准化专家咨询组专家、仪综所欧阳劲松所长在介绍中国制造2025战略和智能制造已开展工作的基础上,明确OPC
UA是解决智能制造互联互通互操作的关键支撑技术,可实现工厂内IT系统与OT系统的有效集成。

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国家标准发布会期间,同时举办了OPC
UA首场宣贯和推广应用专题报告会,邀请OPC基金会主席、IEC/TC65/WG16数字工厂工作组组长、仪综所技术专家、中科院沈阳自动化所技术专家,以及提供和应用OPC
UA产品的公司代表(罗克韦尔、贝加莱、PLCopen、三菱电机、德国倍福、西门子)分别作专题演讲,GE、E+H、鼎实、东土科技、许继、陕鼓、重庆川仪、和利时、华为、中冶京诚等均派专家代表参与了互动交流。

会上,在全体参会人员的见证下,OPC基金会主席Thomas
J.Burke先生、OPC中国主席张天贵先生与仪综所欧阳劲松所长共同签署了《OPC产品认证测试合作协议》,并向仪综所刘丹博士颁发了“OPC认证测试实验室”
牌匾,标志着仪综所正式建成中国唯一的OPC认证测试实验室。该实验室将依据OPC技术规范对国内外的OPC产品(包括基于OPC
Classic架构和OPC
UA统一架构的服务器、客户端以及服务器客户端一体化产品)开展认证测试服务,以最大程度保证产品的一致性、互操作性、健壮性和可用性,为中国企业开发和使用OPC/OPC
UA产品带来可靠的质量保障和更大的信心。

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