SoC-e——为客户的关键系统提供一种经过现场验证的TSN技术（二）

上篇我们介绍了在“ 新” 的以太网的背景下，SoC-e在航空航天和汽车行业的应用，我们现在接着介绍其产品在其他行业的应用；

工业网络化

可互操作的网络基础设施是实现智能工厂完全数字化的关键驱动力。基于串行和以太网的现场总线是工业3.0的通用技术，其发展重点是为工厂自动化提供手段。如今，我们正在经历从分层的自动化金字塔（ERP、MES、SCADA/PLC、I/O现场组件）到利用所有解锁和分布式数据所需的整体式自动化支柱的过渡。

此工业4.0工厂骨干网将由高级以太网赋能。不断发展的专有现场总线与用于确定性以太网的标准且可互操作的解决方案（时间敏感网络）相结合，是应对这一挑战的持续技术。

自2011年以来，SoC-e为工业领域的公司提供了具有时间意识的以太网技术，这些公司在PLC、电机驱动器、传感器采集和工业网络设备上嵌入了SoC-e IP和模块。

电力自动化和控制系统(PACS)与智能电网

IEC 61850是智能电源自动化和控制系统（PAC）的骨干。IEC 61850标准化了数据模型，多种通信服务，系统配置描述语言（SCL）甚至用于网络和同步的链路层。IEC 61850社区和行业已经投入大量精力为这些系统内传递的关键控制消息（如GOOSE或SMV消息）提供基于零延迟和无帧丢失的基于以太网的联网解决方案。

IEC 61850采用IEC 61439-3的第4和第5条，以在PAC中提供无冲击的以太网冗余。IEC 61439-3的第5条被称为高可用性无缝冗余（HSR），第4条被称为并行冗余协议（PRP）。

两种协议都提供了零切换延迟时间，在故障情况下不会丢失任何帧，以及在第2层进行网络监督提供了强大手段。

HSR通过在环形网络上双向发送数据包并在支持HSR的接收节点上丢弃重复的数据包来提供冗余。如果环网中断，则将始终通过另一个端口接收帧。

适应PRP的节点连接到两个独立的以太网，并通过两个网络发送帧。当任何网络出现故障时，这将允许通过该帧进行接收。

 

铁路：机车车辆和轨道电子信号

铁路行业需要火车通讯的新骨干。如今，火车制造商提供配备有最强大的通信网络的现代火车，以提供对火车运行的严格控制，并为乘客提供舒适的环境。对更高数据带宽的需求在增加，而对安全、保护和可靠网络的需求则是必须的。

IEC在1999年发布了火车车载通信标准，称为IEC 61375或TCN（火车通信网络）。该标准已成为解决这些麻烦的国际方法。但是，对巨大带宽的需求迫使TCN进行集成并从以太网中受益。但是，这种集成可能会损害TCN的可靠性、安全性和实时性。在这种情况下，并行冗余协议（PRP）和高可用性无缝冗余（HSR）协议是满足所有这些要求的有效解决方案。此外，集成了PRP和HSR的以太网TCN网络能够以自然方式管理冗余和更改组成。

确定性以太网是该行业内OT/IT集成的另一种驱动技术。从制造商和集成商的角度来看，能够将时间紧迫的数据与高带宽的网络尽力融合在一起是一项有价值的技术。从这个意义上讲，时间敏感网络（TSN）确保供应商之间的互操作性，并为安全意识系统提供可靠的基础。TSN由IEEE 802.1 TSN任务组标准化 。

SoC-e为火车和信令制造商提供了完整的IP内核和模块产品组合，以集成这些技术。从可能包括硬件和软件设计的统包项目到即插即用的网络模块。

                                     

 总结

TSN的核心思维是提出了一个可互操作的系统，并支持多个制造商、协议和机构在同一个网络上共享，同时数据使用相同的语言进行解析，不仅可得，而且可用。SoC-e为客户的关键系统提供一种经过现场验证的TSN技术。目标设备从小型智能设备、基于CPU或PLC的少端口网络设备，再到新一代工厂的多端口工业交换机。此外，由于SoC-e工具包及其互操作性，使其在促进该技术的成熟和传播方面正发挥着重要的作用，SoC-e提供了所有用于实现任何PTP设备的软硬件方案。

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