厂商：贝加莱工业自动化（中国）有限公司
  点击数：2473  发布时间：20-05-28 10:24

在工业通信领域，贝加莱一直是积极的技术引领者，致力于实时性与开放性并存的工业网络技术创新。其在20世纪90年代就已在控制器中支持CAN总线以及其他主流的现场总线，后积极推动工业实时以太网POWERLINK技术的发展和应用。当前，由于智能制造对于柔性生产提出了更高要求，以及跨平台、跨行业的应用需求越来越多，工业现场网络的互联互通性，已经成为制约智能制造发展的薄弱环节。对此，贝加莱工业自动化（中国）有限公司技术传播经理宋华振表示：“近两年，贝加莱主要聚焦于TSN技术与OPC UA融合的开发，致力推动OT和ICT网络互联互通，助力智能制造发展。”

在工业通信领域，贝加莱一直是积极的技术引领者，致力于实时性与开放性并存的工业网络技术创新。其在20世纪90年代就已在控制器中支持CAN总线以及其他主流的现场总线，后积极推动工业实时以太网POWERLINK技术的发展和应用。当前，由于智能制造对于柔性生产提出了更高要求，以及跨平台、跨行业的应用需求越来越多，工业现场网络的互联互通性，已经成为制约智能制造发展的薄弱环节。对此，贝加莱工业自动化（中国）有限公司技术传播经理宋华振表示：“近两年，贝加莱主要聚焦于TSN技术与OPC UA融合的开发，致力推动OT和ICT网络互联互通，助力智能制造发展。”

OPC UA over TSN，引领工业通信未来

贝加莱工业自动化（中国）有限公司技术传播经理 宋华振

对于工业领域自动化、智能化的发展，工业通信技术是最为重要的基础性技术。作为全球自动化领域的领导性厂商，贝加莱一直积极强化自身在通信支持方面的能力，为用户提供先进的工业通讯技术支持，这表现在以下几个方面：

其一，对主流的总线支持，贝加莱的控制系统如X20CPU本身自带标准以太网、POWERLINK、RS232，在每个CPU上可以插入的通信主站/从站模块包括PROFIBUS/PROFINET、DeviceNet、Ethernet/IP、CANopen、Modbus。从站除此之外还可实现对诸如CC-Link、SERCOSIII等主流总线的支持，最大的CPU可以插入3个不同的总线模块，如CAN、M-Bus等。因此，贝加莱的控制器一个CPU即可实现3~10种不同的总线支持能力。

其二，在实时通信方面，贝加莱也自2001年推出POWERLINK实时以太网，是最早投入应用的工业实时网络，POWERLINK目前是贝加莱所有产品的标配，它具有100μS的实时能力。

其三，为了应对IT与OT的融合，贝加莱进一步升级通信技术，进入OPC UA over TSN，将OPC UA的信息建模、跨平台语义互操作、灵活通信与安全与TSN的实时性结合，服务未来工厂更为大的带宽、复杂数据流的需求，将周期与非周期性数据集成。

据宋华振介绍，在2015年IEEE成立时间敏感型网络的工作组时贝加莱即已参与了工作组，并在2019年9月在奥地利与TTTech、Rexroth、FESTO等公司共同发起了TSN的Kick-off会议，在2017年底的SPS展会就已经推出了工程样机构成的演示系统，并参与美国IIC、欧洲LNI的测试床。在2018德国汉诺威工业博览会上，贝加莱与华为等厂商及产业组织一起参与了TSN联合测试床的发布。2019年贝加莱TSN控制器（X20系列）、APC、TSN交换机就已经进入产品系列化阶段。2020年，贝加莱的Automation Studio 4.9版本将发布集成于其中的OPC UA over TSN的配置工具。“当然，贝加莱TSN产品也会接受来自第三方的软件工具配置，这个进度目前需要与IEEE/IEC 60802工作组共同推进，目前在进行中。”宋华振说道。

近年来，5G技术的发展备受关注，对于这一热门技术，贝加莱也在积极的进行研究。宋华振认为5G与TSN在物理传输方面是分别代表无线和有线两个方面未来的关键技术：“5G目前对工业来说主要以‘Monitoring’的场景为主，而TSN主要在‘Control’方面，因为5G在工业应用还需要经过一些门槛。首先在性能诸如丢包率、延迟、实时性方面用于控制还尚显不足。另外，众所周知，工业场景对于可靠性、抗干扰等方面也需要相关的认证，这些都是国际上包括IETF、IEEE、IEC等电信与工业领域的专家正在共同解决的问题，需要制定相关的标准。短期来说，5G在工业领域还有一些路要走，但是，未来它肯定会扮演一个重要的传输角色，相信5G和TSN会齐头并进。”

Secure Remote Maintenance，为用户提供安全保障

安全问题在智能制造时代是工业通信需要重点关注的问题，对此，宋华振深表认同：“是的，传统上，工业总线如之前POWERLINK由于是一种工业实时网络，它与IT的标准网络实际上是通过硬件实现隔离，包括调度机制的不同，因此，通常也很难出现安全性问题，当采用OPC UA over TSN后，就必须考虑安全性问题。”

如何保障用户的信息安全？宋华振详细介绍了贝加莱完善的解决方案：“首先OPC UA本身就有其自有的安全机制，我们也会在系统中支持IEC相关标准，这方面的开发已经集成到整个Automation Studio的网络配置工具中，这是在产品与软件集成方面的工作。另外一个方面，贝加莱基于我们本身的业务需要，为客户提供了一个称为SRM安全远程维护的方案，SRM即Secure RemoteMaintenance，它采用加密的VPN技术，通过硬件上现场端SiteManager和云端连接，在云端会有GateManager来管理这些远程的设备的连接，并由客户端的LinkManager进行远程网络的服务操作，整个是一个加密的VPN，确保信息与数据的安全，目前这是我们主推的一个方案，主要针对客户的远程数据访问、程序上传下载的一些远程支持服务。”

工业互联网，全方位布局

智能制造时代突出了工业互联网的重要性，工业互联网在各制造领域的拓展也在不断创新。边缘计算作为工业互联网的实现路径在其中具有很重要的意义，而贝加莱正是早期提出边缘计算概念并在实际应用中开始推进的自动化企业。据宋华振介绍，早在2016年，贝加莱即推出“OrangeBox”这个概念，它解决工业互联第一个问题，即“Brownfield”的问题。因为，用户首先需要把“老旧”工厂的设备连入系统，这个时候，自动化企业的I/O直接连接、各种总线支持能力、原有的软件应用如OEE计算、控制策略机理模型、数据呈现就得以发挥作用，再借助OPC UA可以被云端或边缘侧的平台所获取。另外，贝加莱的APROL本身也是一个数字化平台，其作为一个开放的平台，借助于工业人在现场数据采集、机理模型的优势，结合开放的数据库技术、Web技术，可以方便地搭建一个“IT”与“OT”融合的桥梁。2018年贝加莱还推出APM-资产性能管理器，通过现场设备的开放连接，可以直接通过OPCUA/MQTT与云端连接，到Ability平台，进行数据呈现、云端数据学习与分析，然后通过各种方式给予客户优化的预测、报警等。

虽然面对当前的工业互联网热潮，贝加莱已做好了全方面的布局，但对于工业以太网的发展，宋华振仍保持着审慎的态度：“目前市场上工业互联网的声音很大，但很多并非源于工业。工业现场最大的问题是其工艺复杂性，机理模型往往是通过大量的时间和测试验证积累的。工业互联网描述了一个美好前景，但它无法绕过这个模型建立的过程，因此，如果希望发挥工业互联网的作用，必须从源头去对工业现场的对象、流程进行了解，才能将模型与数据驱动两者结合，各自发挥优势。即使是第一步连接，目前来说都很困难，需要有效的宣贯标准，并制定实施战略指导，专业的人做专业的事情。否则，就会停留于概念而无法落地。”

摘自《自动化博览》2020年5月刊

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