Egyszerű csatlakozás az Ethernethez az APL Field Switch segítségével
Mi az az Ethernet APL?
Az APL az Advanced Physical Layer (fejlett fizikai réteg) kifejezés rövidítése, és az Ethernet hálózatok fizikai adatátvitelének továbbfejlesztését jelenti. Ez a fizikai réteg lehetőséget teremt arra, hogy az Ethernet-adatokat csupán két vezetékéren keresztül át lehessen vinni, az eddig szokásos négy vagy nyolc vezetékér helyett.
Ez a technológia a tiszta kommunikáció mellett opcionálisan lehetővé teszi ugyanazon az érpáron keresztül a csatlakoztatott készülékek tápellátását is.
Az Ethernet APL tehát egyike az egy érpáras Ethernet (Single Pair Ethernet, SPE) többféle megjelenési formájának, és lehetővé teszi az érzékelők közvetlen bekötését úgy, hogy az átfogó kommunikáció a terepen megtett utolsó méterig is megvalósulhat.
Mi a különbség az SPE és az Ethernet-APL között?
Az egy érpáras Ethernet különböző technológiákat foglal magában, amelyek különböző adatátviteli sebességeket és kábelhosszakat támogatnak, így különböző alkalmazásokhoz használhatók. Így megkülönböztetjük a 10BASE-T1S, 10BASE-T1L, 100BASE-T1 és 1000BASE-T1 szabványokat.
Az Advanced Physical Layer a 10BASE-T1-L szabványt használja az IEEE 802.3cg részeként, valamint az IEC TS 60079-47, 2021-03 (2-WISE) szabványt (2-WISE = 2-Wire Intrinsically Safe Ethernet, kétvezetékes gyújtószikramentes Ethernet), és támogatja a robbanásvédelem módszereit, beleértve a gyújtószikra-mentességet. Az Ethernet APL lehetővé teszi tehát a használatot az Ex területeken is, valamint a nagy, max. 1000 m távolságok áthidalását 10 Mbit/s sebességgel.
Az EtherNet APL jellemzői
Az APL technológia a következő tulajdonságokkal tűnik ki:
- Nagy távolságok áthidalása: gerincvonalak (trönk) max. 1000 m, leágazások (spur) max. 200 m
- Alkalmazható robbanásvédett területeken (0., 1. és 2. zónák)
- Különböző gyártók készülékei és rendszerei képesek együttműködni
- Lehetőség van számos kiegészítő adat gyűjtésére és elemzésére (Big Data) – új megoldások (pl. megelőző karbantartás) valósíthatók meg a rendelkezésre állás növeléséhez
- A berendezések kedvező költségű modernizálása a meglévő kábelezés és a jól bevált Ethernet protokollok (pl. EtherNet/IP™, HART-IP, OPC UA és PROFINET) használatának köszönhetően
Ethernet APL a folyamatberendezésekben
Hol használják az Ethernet APL-t?
Az Advanced Physical Layer lehetővé teszi a készülékek és érzékelők közvetlen csatlakoztatását a folyamattechnikai alkalmazások robbanásveszélyes zónáiban. A közvetlen Ethernet-integráció révén nincs szükség költséges átjáró-megoldásokra, ha el kell érni a terepi adatokat. Az Ethernet APL ezáltal gazdaságos alapot képez és úttörő szerepet játszik a folyamatautomatizálás IIoT rendszerei terén. Egyidejűleg új koncepciókat tesz lehetővé, ilyen pl. a NAMUR Open Architecture (NOA) vagy az Open Process Automation Standard (O-PAS™). Az új technológiát tehát különböző felhasználói csoportok hasznosíthatják:
- üzemeltetők és felhasználók,
- az irányító rendszerek szállítói,
- EPC-k és rendszerintegrátorok,
- készülékgyártók.
Egy APL hálózat felépítése
Az Ethernet APL mind a feldolgozóipar kompakt berendezéseiben (pl. gyógyszergyártás, vegyipar), mind kiterjedt létesítményeiben felhasználható. A nagy hatótávolságokhoz a „gerincvezeték és leágazások” (trunk & spur) topológiát használják.
A terepen installált Ethernet APL switchek alkalmasak a robbanásveszélyes területeken (1. és 2. zóna, vagy 2. divízió) való üzemeltetésre úgy, hogy garantálni lehet a robbanásvédelem valamennyi szigorú követelményének teljesítését a fokozott biztonság vagy a gyújtószikra-mentesség védettségi fokozataival.
A hálózat topológiáját ezenkívül rugalmasan lehet megtervezni úgy, hogy kisméretű elrendezések is megvalósíthatók. A gerincvezeték el is hagyható úgy, hogy az APL switchek az APL leágazási portokat közvetlenül a standard Ethernethez kapcsolják.
Az Ethernet APL projekt logója
Elkötelezettek vagyunk a Ethernet APL területe iránt
Az Ethernet APL projektben a Phoenix Contact együttműködik a folyamattechnika többi vezető gyártójával egy olyan kétvezetékes Ethernet megoldás megvalósításában, amely megfelel a felhasználók követelményeinek. A PROFIBUS & PROFINET International, FieldComm Group, ODVA és OPC Foundation szabványosítási szervezetekkel együtt az ipari partnerek egy új, nyílt szabványt dolgoznak ki a folyamatautomatizálás számára egy új fizikai réteg alapján.
A Phoenix Contact az Ethernet APL switch első működőképes prototípusait a NAMUR felső szintű ülésén 2019 végén, valamint az ARC Forum keretében 2020 februárjában mutatta be. Az ABB, Endress+Hauser, KROHNE und SAMSON APL-projektpartnerekkel együtt létrehozott NAMUR-installáció a PROFINET protokollt használta arra, hogy adatokat cseréljen egy Ethernet APL switch és a PLCnext technológia segítségével egy HMI és a felhő között. Az ARC Forum keretében bemutatott, az ABB-vel együtt létrehozott megoldás az OPC UA közvetítésével hozta létre a kapcsolatot.
További új kommunikációs technológiák Átfogó kommunikáció egészen a terepig
Sok testületben és szabványosítási projektben jelenleg is dolgozunk új kommunikációs szabványokon; ilyen pl. az OPC UA, TSN, SPE és 5G. Ezek az új technológiák azonban nem tekinthetők egymástól függetlennek, hanem együtt jelentik a jövő kommunikációját.
,A Phoenix Contact, mint az ipari kommunikációs technika területén több mint 30 éves tapasztalattal rendelkező technológiailag vezető gyártó, részt vesz az összes fontos szabványosítási testület tevékenységében. Ott másokkal együtt alakítjuk ki a jövő gyártóktól független, új kommunikációs szabványát az automatizálás számára.
Tudjon meg többet ezeken az oldalakon az új szabványokról.