工业互联网 + TSN 工业网络培训课程-曙海培训中心

工业互联网 + TSN 工业网络培训课程

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• 培训对象：工业互联网架构师、工业控制系统设计人员、自动化工程师、智能制造技术人员、需要掌握工业网络与确定性通信技术的专业人员。

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• 培训目标：

  1. 理解工业互联网的网络架构与工业控制系统的通信需求，掌握工业以太网协议（PROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCP）的配置与应用。

  2. 深入掌握时间敏感网络（TSN）的核心机制（时钟同步、流量调度、资源预留），能够设计满足工业实时性要求的确定性网络。

  3. 具备工业网络规划、部署与故障排查能力，能够将TSN技术应用于智能制造、运动控制等工业场景。

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• 培训内容介绍：

  1. 工业互联网概述：理解工业互联网的体系架构（设备层、网络层、平台层、应用层），分析工业网络对确定性、实时性、可靠性的特殊要求，对比工业网络与商用网络的差异。

  2. 工业以太网基础：回顾以太网技术在工业环境中的应用，学习工业以太网的物理层特性（工业交换机、工业级线缆），掌握工业网络拓扑设计原则。

  3. PROFINET协议详解：深入解析PROFINET的协议栈，区分PROFINET RT（实时）与IRT（等时同步实时）的差异，配置PROFINET IO设备，实现PLC与远程IO的实时通信。

  4. EtherNet/IP协议：了解EtherNet/IP基于CIP（通用工业协议）的架构，配置EtherNet/IP scanner与adapter，实现设备间的数据交换与实时控制。

  5. Modbus TCP协议：掌握Modbus TCP的报文格式与功能码，配置Modbus TCP客户端与服务器，实现工业设备的数据采集与监控。

  6. TSN技术概述：了解TSN的产生背景与标准体系，掌握TSN的核心机制（时钟同步、流量调度、帧抢占、帧复制与消除），理解TSN如何实现确定性通信。

  7. 时间同步（802.1AS）：深入解析gPTP（通用精确时间协议）的工作原理，配置TSN交换机与终端设备实现纳秒级时钟同步，分析同步误差对工业控制的影响。

  8. 流量调度（802.1Qbv）：设计门控列表（GCL），为不同类型流量配置传输窗口，仿真分析时间触发流量的确定性传输，优化调度表满足工业控制周期要求。

  9. 帧抢占与帧复制：配置帧抢占（802.1Qbu）实现高速周期性数据对非实时数据的抢占效果，配置帧复制与消除（802.1CB）实现链路故障时的无缝冗余切换。

  10. 工业TSN网络设计：结合工业以太网协议与TSN技术，设计满足运动控制、机器人协同等场景的工业TSN网络，进行端到端延迟分析。

  11. 工业网络故障排查：学习使用工业网络诊断工具（如Wireshark抓包分析PROFINET/TSN协议），排查网络延迟、丢包、同步误差等常见故障。

  12. 综合实战：完成一个完整的工业TSN网络设计项目，包含PROFINET IRT配置、TSN交换机调度表设计、端到端延迟验证的全流程。