Snadné ethernetové připojení snímačů pomocí přepínačů PL Field Switches
Co rozumíme pod pojmem Ethernet APL?
APL je zkratkou pro Advanced Physical Layer a znamená další rozvoj fyzického přenosu dat v ethernetových sítích. Tato fyzická vrstva umožňuje výměnu ethernetových dat pouze přes dva vodiče, namísto dosavadních čtyř nebo osmi vodičů.
Vedle čisté komunikace tato technologie také volitelně umožňuje provádět přes tentýž pár vodičů elektrické napájení zařízení.
Ethernet APL je tedy jedním z několika provedení Single Pair Ethernet (SPE) a umožňuje přímé připojení snímačů, takže je umožněna nepřetržitá komunikace i na posledních metrech v terénu.
Jaký je rozdíl mezi SPE a Ethernet APL?
Technologie Single Pair Ethernet zahrnuje různé standardy, které podporují různé rychlosti přenosu dat a délky kabelů a díky tomu jsou vhodné pro různé aplikace. Rozlišujeme mezi standardy 10BASE-T1S, 10BASE-T1L, 100BASE-T1 a 1000BASE-T1.
Advanced Physical Layer používá standard 10BASE-T1-L z IEEE 802.3cg společně se standardem IEC TS 60079-47, 2021-03 (2-WISE) (2-WISE = 2-Wire Intrinsically Safe Ethernet) a podporuje metody ochrany proti výbuchu včetně jiskrové bezpečnosti. Ethernet APL proto umožňuje použití v oblastech s nebezpečím výbuchu a přemostění velkých vzdáleností – až 1000 m při 10 MBit/s.
Vlastnosti Ethernet APL
Technologie APL se vyznačuje následujícími vlastnostmi:
- Přemostění velkých vzdáleností: délka hlavního vedení až 1000 m, větví až 200 m
- Možnost použití v oblastech s nebezpečím výbuchu (zóny 0, 1 a 2)
- Interoperabilita zařízení a systémů různých výrobců
- Možnost zaznamenávání a analýzy mnoha dalších dat (Big Data) – lze realizovat nová řešení jako Predictive Maintenance ke zvýšení dostupnosti
- Cenově výhodná modernizace zařízení díky používání dostupné kabeláže a osvědčených ethernetových protokolů, jako jsou EtherNet/IP™, HART-IP, OPC UA a PROFINET
Ethernet APL v procesních zařízeních
Kde se Ethernet APL používá?
Advanced Physical Layer umožňuje přímé připojení zařízení a snímačů v oblastech s nebezpečím výbuchu u procesně technických aplikací. Díky přímé integraci do ethernetové sítě se pro potřeby přístupu k datům z oblasti pole nemusí používat náročná řešení brány. Ethernet APL je tak ekonomickým základem a průkopníkem pro IIoT v automatizaci procesů. Současně umožňuje nové koncepce, jako jsou otevřená architektura NAMUR (NOA) nebo standardní automatizace otevřených procesů (O-PAS™). Z nové technologie proto mohou těžit různé skupiny uživatelů:
- Provozovatel a uživatel
- Dodavatelé řídicích systémů
- EPC a systémoví integrátoři
- Výrobce přístrojů
Konstrukce sítě APL
Ethernet APL lze používat jak v kompaktních zařízeních (např. farmaceutický, chemický průmysl), tak i v rozsáhlých zařízeních zpracovatelského průmyslu. Pro velké dosahy se používá topologie hlavního vedení a větví.
Přepínače Ethernet APL instalované v terénu jsou určeny k provozu v oblastech s nebezpečím výbuchu (zóny 1 a 2 nebo divize 2), takže mohou být zaručeny všechny vysoké požadavky na ochranu proti výbuchu se stupni ochrany zvýšené bezpečnosti nebo jiskrové bezpečnosti.
Topologii sítě je navíc možné navrhovat flexibilně, takže lze realizovat i kompaktní uspořádání. Zde lze upustit od provedení hlavního vedení, ve kterém přepínače APL připojují porty APL-Spur přímo ke standardnímu ethernetu.
Logo projektu Ethernet APL
Naše zapojení v oblasti Ethernet APL
V projektu Ethernet APL pracuje společnost Phoenix Contact s dalšími předními poskytovateli procesní technologie na realizaci řešení dvouvodičového ethernetu, které splňuje požadavky uživatelů. Společně se standardizačními organizacemi PROFIBUS & PROFINET International, FieldComm Group, ODVA a OPC Foundation k tomu průmysloví partneři vytvářejí otevřený standard založený na nové fyzické vrstvě pro použití v automatizaci procesů.
Společnost Phoenix Contact představila první funkční prototypy přepínačů Ethernet APL v demonstrátorech na hlavním jednání NAMUR koncem roku 2019 a také na fóru ARC v únoru 2020. Instalace NAMUR s partnery projektu APL ABB, Endress+Hauser, KROHNE a SAMSON použila protokol PROFINET k propojení dat s rozhraním HMI a cloudem pomocí přepínače Ethernet APL a technologie PLCnext. Na fóru ARC bylo možné společně s ABB předvést připojení prostřednictvím OPC UA.
Další nové komunikační technologie Stabilní komunikace až k poli
V mnoha komisích a standardizačních projektech dnes vznikají nové komunikační standardy jako OPC UA, TSN, Single Pair Ethernet a 5G. Tyto nové technologie však od sebe nelze oddělovat, tvoří totiž společně komunikaci budoucnosti.
Jako technologický lídr s více než 30 lety zkušeností v oblasti průmyslové komunikační techniky se společnost Phoenix Contact angažuje ve všech důležitých standardizačních komisích. Tam pro vás vytváříme nový komunikační standard pro automatizaci vhodný pro každého výrobce.
Získejte na našich stránkách více informací o nových standardech.
