集成在PROFINET中的TSN是如何运行的？

许多用户最近在问为何TSN（时间敏感性网络）是未来自动化任务的通信平台。简而言之，TSN使得在通用以太网上实现了IT和OT应用的融合及稳定运行。

为什么TSN是非常必要的？

随着工厂的发展，许多其他的组件正在集成到工厂中，比如病毒扫描程序。由于标准以太网（TCP/IP）可能包含了大量的数据包，并且不具备实时功能，因此诸如病毒扫描之类的操作会给网络带来非常大的压力。如果传输通道中存在较大的TCP/IP数据包，将会阻塞传输通道致使实时数据包无法优先进行传输。这样不仅会延迟每个交换机中的数据包传输，而且会导致设备间的数据堵塞。

简化复杂性

TSN具有诸如更高带宽、确定性、灵活的网络配置，以及广泛的可选芯片等面向未来的IEEE以太网技术优势。不过，用户的期望是继续使用成熟的PROFINET技术和现有架构。因此，PI不仅要实现TSN的集成，还需要确保这种技术升级尽可能的简化，以保证对未来工业4.0用例的灵活性。

用户会更轻松

好消息是用户的实际操作会更加容易。当前，网络配置（比如定义从控制器到设备的通信路径）是工程的一部分。未来，这部分任务将会转移至PROFINET设备的软件中，将会是控制器或设备运行中的一部分。

这不仅使用户操作更轻松，而且还增加了灵活性。用户只需要为网络定义简单的规则，就可以进行配置计算。

包括：

•       选择工作时钟主站（典型的PLC）
•       数据传输速率（比如100M 或1G）
•       域名
•       规划刷新周期

这些设置都可快速实现，特别是它们是针对整个网络（整个域）而非某个设备，这必将会大大减少工作量。在工程化过程中，不再需要创建目标拓扑，但是如果需要的话，仍然可以创建拓扑。与此同时，为今天的自动化开发和集成使用相应的TSN机制，本身就是十分先进的。

与工业自动化相关的重要功能已经包含在标准中了，将会很快的集成在标准芯片中。这对控制器来说开辟了全新的应用领域和硬件设计。此外，使用这种标准芯片能够更加灵活的实现现场设备。

当前状态

PI的目标是将TSN集成在PROFINET架构中的数据链路层,该目标已经在PROFINET V2.4规范中实现。该规范包含的3部分文件均已完成，可以在PI网站上进行下载。

这使得制造商和用户能够以互操作的方式实现TSN的优势。PROFINET设备的制造商只需简单的使用相应的模块、堆栈或者现成的技术模块即可实现TSN，这意味着他们无需了解细节，甚至不需要自己去实现。因此，设备制造商能够轻松地将TSN集成在现有的PROFINET产品组合中。

当然，规范仍将会在常规的年度维护过程中进行持续性的维护，以便能够公开、全面地集成客户新的需求、现场经验和技术开发。TSN指南对TSN的应用提供了简单的说明。