EtherCAT & TSN

EtherCATはフィールドバスエリアの主要技術であり、イーサネットはスイッチングハブをベースとしてオフィスなどの用途で使用する有線の標準的なネットワークです。TSN (Time Sensitive Networking) は異機種混在環境でリアルタイム通信を可能にします。場合によってこれらの2つの技術の組み合わせが必要なことがあります。工場フロアレベルのネットワーク実装を適切に行うにはTSNとストリーミングの概念をよく理解することが前提上になります。EtherCATにTSNを適用するには、マスタ機能だけアップグレード、スレーブに対しては無変更、EtherCATセグメント間をブリッジするための軽微な技術拡張だけでよく、非常に効率的です。

TSNとは?

Time Sensitive Networking (TSN) はブリッジ技術の規格のセットであり、スイッチングハブベースネットワークのリアルタイム通信化を可能にします。TSNは異種ネットワーク内で使用でき、次のような機能を提供します。

  • 時刻同期
  • リアルタイム通信の帯域をタイムスライスで予約し、通信をスケジュール化
  • フレームプリエンプション (低優先度のフレームを中断し、高優先度の通信完了後に継続)
  • ストリーム予約

全機能はストリーム化の概念に基づき、トーカー(Talker)は1つ以上のリスナー(Listener)に指定された量を超えた送信は行いません。EtherCATはマスタとEtherCATセグメント間のデータ送受信にストリームを使用できます。TSN機能をサポートするために変更は不要です。マスタはTSNを使用して複数のアプリケーションを動作させ、複数のEtherCATセグメントを制御できます。従来のマスタとEtherCATセグメントが1対1に対し、柔軟性が増します。