Yüksek hızlı kontrol
ve haberleşme sistemlerinin büyük önem kazandığı Sanayi 4.0 evresinde tüm
makine, ürün ve sistemler birbiriyle çok hızlı bir şekilde haberleşirken akıllı
bir fabrika tesisi için sürecin iletişim ayağını hazır hale getiren ağ
teknolojilerinin önemi giderek artıyor.
Endüstriyel Ethernet’in ileride yapılacak geliştirmelere
uyarlanabilmesi içinse Zaman Duyarlı Ağ (TSN) teknolojisi bir araç sunuyor. Bu
noktada CC-Link IE tsn gibi yeni nesil teknolojileri tercih eden sanayicilerin
otomasyon açısından güvenilir ağ çözümlerinden yararlandığına dikkat çeken CLPA
Türkiye Müdürü Tolga Bizel, bu teknolojilerin Sanayi 4.0’ın farklı
ihtiyaçlarına nasıl yanıt verebileceği ve üreticileri nasıl destekleyebileceği
ile ilgili açıklamalarda bulundu.
Sanayi 4.0 üretimde son teknoloji makinelerin, robotların ve
sensörlerin kullanılmasını desteklerken, akıllı bir fabrika için sürecin
iletişim ayağını hazır hale getiren ağ teknolojileri de giderek daha önemli
hale geliyor. Yüksek hızlı kontrol ve haberleşme sistemlerinin büyük önem
kazandığı Sanayi 4.0 evresinde Zaman Duyarlı Ağ (TSN) teknolojisi, Endüstriyel
Ethernet’in ileride yapılacak geliştirmelere uyarlanabilmesi için bir araç
sunuyor. Bu teknolojinin Sanayi 4.0’ın farklı ihtiyaçlarına nasıl yanıt
verebileceğini ve üreticileri nasıl destekleyeceğini değerlendiren CLPA Türkiye
Müdürü tolga bizel şu açıklamalarda bulundu;
“Sanayi 4.0’ın akıllı fabrika modeli, imalat sektörlerinin
üretkenliklerini, verimliliğini, ürün kalitesini ve istikrarını
geliştirmelerine yardımcı olacak şekilde tasarlandı. Bu otomasyon içinse
iletişim ve bağımsız optimizasyon yoluyla endüstriyel prosesleri
iyileştirebilecek makine ve ekipmanların geliştirilmesi önem taşıyor. Bu amaç
doğrultusunda büyük veri hacimlerinin geniş kapsamlı operasyonel teknoloji (OT)
sistemlerinden alınması, tercihen uç hesaplama aracılığıyla etkin bir şekilde
işlenmesi ve sonrasında üst katta bulunan IT altyapılarına aktarılması
gerekiyor. Bu nedenle akıllı fabrikalarda hacmi her geçen gün artan veri
trafiğinin ele alınmasında daha etkin bir ağ teknolojisine ihtiyaç duyuluyor.
Geleceğin ağının IT ve OT arasında etkin bir köprü kurabilmesi gerekiyor. Saha
ve üst düzey işletme seviyelerinin başarılı bir şekilde birleştirilebilmesi için
akıllı endüstriyel ağların zaman açısından kritik kontrol mesajlarını
önceliklendirmesi ve bant genişliğini daha hızlı, kontrollü ve doğru bir
şekilde tahsis etmesi büyük önem taşıyor. Ancak halihazırda kullanımda olan
Endüstriyel Ethernet ağlarının büyük bir kısmında bu hususların hayata
geçirilmesi ciddi zorluklar barındırıyor. Özellikle saha seviyesindeki
geleneksel Endüstriyel Ethernet ağlarında zaman açısından kritik olan verileri
ve aciliyet taşımayan verileri aktarmak için ciddi ölçüde bant genişliği
kullanılmasına neden olan yaklaşımların benimsendiği biliniyor. Dolayısıyla
acil olmayan bir mesajın aktarımı sırasında, zaman açısından kritik mesajlar da
bekleme sırasına dahil ediliyor ve bu mesajlar için önceliklendirme imkanı
ortadan kalkıyor.”
Trafik planlamasında
değişim ihtiyacı
TSN teknolojisinin bu sorunlara çözüm getirmek için ISO/OSI
(Uluslararası Standartlar Teşkilatı/Açık Sistem Bağlantısı) Veri Link Katmanı
üzerinde deterministik kabiliyetleri hayata geçiren bir Ethernet standardı
sunduğunu belirten Tolga Bizel; “Özellikle TSN fonksiyonlarının ele alındığı
Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE) standartlarının 802.1
sayılı kuralında Ethernet ağı üzerinde her türlü verinin etkin biçimde teslim
edilmesini garanti eden bazı trafik biçimlendirme ve planlama araçları hakkında
açıklamalar yer alıyor. IEEE 802.1Qbv’de açıklanan temel bir unsur da TSN’nin
Zaman Duyarlı Programlama (TAS) aracı. Bu araç iletim süresine dayalı olarak
Ethernet çerçevelerini önceliklendiren bir sürücü devresi. Acil döngüsel
verilerin aktarılması gerektiğinde TAS, acil olmayan trafiğin iletimini geçici
olarak durduruyor. Bu işlem zaman duyarlı verilerin yüksek öncelikli trafik
için belirlenen zaman aralıklarında aktarılmasını sağlıyor. IEE802.1Qbv
kapsamında bant genişliği kullanımının optimize edilmesi için uzunluk
duyarlıklı bir programlama mekanizması da belirlendi. Programlama aracına
iletilmesi gereken bir mesaj gönderildiğinde çerçevenin genel uzunluğu kontrol
ediliyor. Çerçevenin yüksek öncelikli trafik etkilenmeden kullanılabilmesi durumunda
programlama aracı bu bilgileri gönderiyor. Aksi takdirde mesaj sıraya alınıyor
ya da IEEE 802.1Qbu ve IEEE 802.3br’de tanımlanan şekilde iki ayrı parça
halinde aktarılabiliyor. Bu farklı IEEE 802.1 alt standartları ve araçları
sayesinde TSN, geleneksel Endüstriyel Ethernet protokollerinin güvenilirliğinin
artırılmasının yanı sıra bant genişliğinin ve gecikme süresinin özel uygulama
gerekliliklerine uygun hale getirilmesini sağlıyor. Sonuç olarak kritik ve
kritik olmayan veri trafiği etkin bir biçimde bir arada yönetilebiliyor’’ dedi.
Otomasyon açısından
güvenilir ağ çözümleri
Açık Endüstriyel Ethernet teknolojisi CC-Link IE’nin sistemlerinde Zaman Duyarlı Ağ teknolojisi TSN’yi kullandığına dikkat çeken Bizel; “Bu bağlamda geliştirilen CC-Link IE TSN çözümü, iyi geliştirilmiş bir açık Ethernet çerçevesinin avantajlarını IEEE 802.1 TSN teknolojilerinin özellikleriyle desteklenen Gigabit bant genişliğiyle birleştiriyor. ISO/OSI 3 – 7 katmanlarına göre yapılandırılan sistem, senkronizasyon ve trafik planlaması konusunda IEEE 802.1AS ve IEEE 802.1Qbv standartlarından yararlanıyor. CLPA’nın (CC-Link Partner Association) dünya genelinde yaygınlaştırmaya çalıştığı CC-Link IE TSN teknolojisini tercih eden sanayiciler otomasyon açısından güvenilir ağ çözümlerinden yararlanıyor. Ayrıca bu teknolojiler sanayi kuruluşlarının giderek artan üretim taleplerine yanıt vermelerini ve fabrikalarını akıllı sistemlere dönüştürmelerini sağlayan araçlar sunuyor’’ diyerek sözlerini sonlandırdı.
