Conținuturile pe care le vizualizezi sunt personalizate pentru România. Vizualizare conținuturi pentru Statele Unite ale Americii | Selectează altă țară

Ethernet APL

Ethernet APL facilitează conexiunea directă Ethernet cu două fire a dispozitivelor și senzorilor în cazul aplicațiilor de proces în zone cu pericol de explozie („Ethernet la fața locului”). Noua infrastructură de comunicare permite utilizarea continuă a Ethernet-ului în industria de proces.
Instalație de proces
Prototip al switch-ului Ethernet-APL cu senzor conectat

Conectare prin Ethernet simplă a senzorilor cu ajutorul switch-urilor de câmp APL

Ce înțelegeți prin Ethernet-APL?

Acronimul APL provine de la Advanced Physical Layer (strat fizic avansat) și reprezintă o evoluție a transmisiei de date fizice în rețele Ethernet. Acest strat fizic oferă posibilitatea de a transfera date Ethernet prin intermediul a doar doi conductori și nu prin patru sau opt ca până acum.

Pe lângă comunicarea fără interferențe, tehnologia facilitează în mod opțional și alimentarea cu energie electrică a aparatelor conectate prin aceeași pereche de conductori.

Ethernet-APL este una dintre numeroasele variante ale Single Pair Ethernet (SPE) și permite conectarea directă a senzorilor, astfel încât să fie posibilă și comunicarea continuă pe ultimii metri din raza câmpului.

Caracteristici ale Ethernet APL

Tehnologia APL se remarcă prin următoarele funcții:

  • Acoperirea distanțelor mari: lungimea cablului master de până la 1.000 m, cu derivație de până la 200 m
  • Utilizare posibilă în zone protejate împotriva exploziilor (zonele 0, 1 și 2)
  • Interoperabilitatea dispozitivelor și a sistemelor oferite de diferiți producători
  • Posibilitate de colectare și analizare a numeroaselor date suplimentare (Big Data) – pot fi implementate noi soluții precum întreținerea predictivă pentru îmbunătățirea disponibilității
  • Modernizare avantajoasă din punct de vedere al costurilor instalației, datorită utilizării cablării disponibile și protocoalelor de Ethernet cu eficacitate testată, precum EtherNet/IP™, HART-IP, OPC UA și PROFINET

Care este diferența dintre SPE și Ethernet-APL?

Tehnologia Single Pair Ethernet cuprinde diferite standarde care oferă diverse rate de transfer de date și lungimi de cablu, fiind astfel adecvată pentru diferite aplicații. Pot fi menționate standardele 10BASE-T1S, 10BASE-T1L, 100BASE-T1 și 1000BASE-T1.

Comparație a ratelor de transfer de date și lungimilor de cablu ale diferitelor standarde Ethernet

Advanced Physical Layer utilizează standardul 10BASE-T1-L din IEEE 802.3cg împreună cu standardul IEC TS 60079-47, 2021-03 (2-WISE) (2-WISE = Ethernet cu siguranță intrinsecă cu 2 conductori) și susține metodele de protecție împotriva exploziei, inclusiv siguranța intrinsecă. Ethernet APL permite utilizarea în domenii ce prezintă potențial exploziv și acoperirea distanțelor mari de până la 1.000 m la viteze de 10 Mbps.

Instalație de proces cu rețea Ethernet APL indicată

Ethernet APL în instalațiile de proces

În ce domenii se utilizează Ethernet APL?

Advanced Physical Layer facilitează conectarea directă a dispozitivelor și senzorilor în cazul aplicațiilor de proces în domenii ce prezintă potențial exploziv. Prin integrarea directă a Ethernet se poate renunța la soluțiile gateway laborioase pentru accesarea datelor de pe teren. Ethernet APL este baza economică și elementul de stimulare pentru IIoT în automatizarea proceselor. În același timp, acesta facilitează concepte noi, precum NAMUR Open Architecture (NOA) sau Open Process Automation Standard (O-PAS™). De noua tehnologie pot beneficia diferite grupuri de utilizatori:

  • Operatori și utilizatori
  • Furnizori de sisteme de control
  • EPC-uri și integratori de sistem
  • Producători de dispozitive

Structura unei rețele APL

Ethernet APL poate fi utilizat atât în instalații compacte (de exemplu, domeniul farmaceutic, industria chimică), cât și în variante extinse în industria de proces. Pentru raze de acțiune mari, se folosește topologia master și de derivație.

Switch-urile Ethernet APL instalate pe teren sunt prevăzute pentru operarea în domenii ce prezintă potențial exploziv (zona 1 și 2 sau diviziunea 2), pentru a garanta respectarea tuturor cerințelor de protecție împotriva exploziilor prin gradele de protecție cu siguranță sporită sau siguranță intrinsecă.

Următorul grafic prezintă o configurație conceptuală bazată pe activitățile proiectului Ethernet APL, care a fost finalizată în august 2022.

Imagine interactivă: structura unei rețele APL pentru instalații extinse în industria de proces
Power Switch
Ethernet APL este conectat la cel mai înalt nivel din tabloul electric prin Power Switch. Astfel, acesta poate realiza alimentarea cu energie și comunicarea datelor printr-unul sau mai multe porturi de cablu master. În acest sens, Power Switch este alimentat cu tensiune din exterior.
Cablu master
Cablurile master oferă un nivel ridicat de putere pentru alimentarea dispozitivelor și lungimi mari ale cablurilor de până la 1.000 m între switch-urile de câmp APL din zona 1.
Switch de câmp
Switch-ul de câmp dispune de porturi de derivație APL la care sunt conectate dispozitive de câmp și instrumente. Astfel, acesta poate fi alimentat cu energie electrică prin intermediul unui cablu Ethernet APL (cablu master) sau extern.
Dispozitive de câmp
Cu ajutorul switch-ului de câmp se pot transmite energie și semnale de comunicare către dispozitivele de câmp prin cablurile de derivație.
Cabluri de derivație
Cablurile de derivație transmit o putere redusă cu siguranță intrinsecă opțională pentru lungimi de până la 200 m în zona 0.

De asemenea, topologia rețelei poate fi proiectată în mod flexibil, fiind astfel posibilă și realizarea unor formate compacte. În acest sens se poate renunța la varianta de cablu master în care switch-urile APL conectează direct porturile de derivație APL la Ethernet-ul standard.

Imagine interactivă: structura unei rețele APL pentru instalații compacte
Switch de câmp
Switch-ul de câmp dispune de porturi de derivație APL la care sunt conectate dispozitive de câmp și instrumente. Astfel, acesta poate fi alimentat cu energie electrică prin intermediul unui cablu Ethernet APL (cablu master) sau extern.
Cabluri de derivație
Cablurile de derivație transmit o putere redusă cu siguranță intrinsecă opțională pentru lungimi de până la 200 m în zona 0.
Dispozitive de câmp
Cu ajutorul switch-ului de câmp se pot transmite energie și semnale de comunicare către dispozitivele de câmp prin cablurile de derivație.
Protecție împotriva descărcărilor
Produsele protejează împotriva supratensiunilor tranzitorii și asigură astfel o siguranță și o disponibilitate sporită în cadrul instalației.
Descarcă broșura tehnică acum
Află mai multe despre Ethernet APL

Experimentează beneficiile tehnologiei Advanced Physical Layer (APL). În industria de proces dinamică, APL permite comunicarea eficientă și rapidă în medii periculoase și integrarea Ethernet fără probleme la nivel de câmp. Descarcă broșura noastră tehnică și descoperă potențialul transformator al APL în era digitală.

Descarcă broșura tehnică acum
Inscripția Ethernet APL în fața unei instalații de proces
Tablou electric APL în fața aplicației de proces

Produsele Ethernet APL sunt deja pregătite pentru producția de serie și sunt gata de utilizare astăzi

Angajamentul nostru în domeniul Ethernet APL

În perioada 2018-2022, Phoenix Contact a lucrat împreună cu alți furnizori de tehnologie de proces în cadrul proiectului Ethernet APL pentru a dezvolta o soluție Ethernet bifilară care îndeplinește cerințele utilizatorilor. Alături de organizațiile de standardizare PROFIBUS & PROFINET International, FieldComm Group, ODVA și OPC Foundation, partenerii industriali au stabilit un standard deschis pe baza unui nou nivel fizic pentru utilizarea în automatizarea proceselor.

În 2019, Phoenix Contact a prezentat primele prototipuri funcționale de switch-uri Ethernet APL în cadrul reuniunii principale NAMUR de la sfârșitul anului 2019, precum și în cadrul forumului ARC din februarie 2020. Instalația NAMUR cu partenerii de proiect APL ABB, Endress+Hauser, KROHNE și SAMSON a utilizat protocolul PROFINET pentru a realiza conexiuni de date către HMI și Cloud cu ajutorul unui switch Ethernet APL și al PLCnext Technology. Conectarea prin OPC UA a fost demonstrată în cadrul forumului ARC alături de ABB.

Astăzi, mai multe produse APL sunt deja disponibile pentru producția de serie, iar lista este în continuă extindere. Convinge-te singur.

Alte tehnologii de comunicație noi Comunicare permanentă până în câmp

În multe comisii și proiecte de standardizare apar pe moment standarde de comunicație noi, precum OPC UA, TSN, SPE și 5G. Aceste tehnologii noi nu trebuie însă considerate independente unele de altele, ci împreună formează comunicația viitorului.
În calitate de lider în tehnologie, cu peste 30 de ani de experiență în domeniul tehnologiei de comunicații industriale, Phoenix Contact este implicată în toate comisiile importante de standardizare. În aceste comisii proiectăm pentru tine noul standard de comunicație pentru automatizare, independent de producător.

Află mai multe despre noile standarde de pe paginile noastre.