Ethernet APL
Простое присоединение датчиков к Ethernet при помощи коммутаторов APL Field Switch
Что понимают под термином Ethernet-APL?
Аббревиатура APL расшифровывается как Advanced Physical Layer (расширенный физический уровень) и означает дальнейшее развитие физической передачи данных в сетях Ethernet. Данный физический уровень обеспечивает возможность обмена данными Ethernet всего по двум проводам, а не по четырем или восьми, как это было раньше.
В дополнение к чистому обмену данными, технология также позволяет подавать питание на подключенные устройства по одной и той же паре проводов.
Так Ethernet-APL является одним из вариантов однопарного Ethernet (SPE) и обеспечивает прямое подсоединение датчиков, так что и на последних метрах полевого уровня обеспечивается полная связь.
Характеристики Ethernet-APL
Технология APL отличается следующими характеристиками:
- Охват больших расстояний: длина магистрали до 1 000 м, ответвления до 200 м
- Возможно применение во взрывобезопасных областях (зоны 0, 1 и 2)
- Совместная работа устройств и систем различных производителей
- Возможны регистрация и анализ большого количества дополнительных данных (Big Data) – реализация новых решений, например прогнозируемое техобслуживание, для повышения готовности
- Бюджетная модернизация установок благодаря использованию имеющейся кабельной разводки и испытанных протоколов Ethernet: EtherNet/IP™, HART-IP, OPC UA и PROFINET
В чем разница между SPE и Ethernet-APL?
Технология однопарного Ethernet включает различные стандарты, поддерживающие разные скорости передачи данных и длины кабелей, что делает ее пригодной для различных приложений. Различают следующие стандарты: 10BASE-T1S, 10BASE-T1L, 100BASE-T1 и 1000BASE-T1.
Advanced Physical Layer использует стандарт 10BASE-T1-L из IEEE 802.3cg в сочетании с МЭК TS 60079-47, стандарт 2021-03 (2-WISE) (2-WISE = 2-Wire Intrinsically Safe Ethernet) и поддерживает методы взрывозащиты, включая искробезопасность. Так Ethernet-APL позволяет работать во взрывоопасных зонах и преодолевать большие дистанции до 1 000 м при 10 Мбит/с.
Ethernet APL в производственных установках
Где применяется Ethernet APL?
Advanced Physical Layer обеспечивает прямое соединение устройств и датчиков во взрывоопасных зонах приложений перерабатывающей промышленности. Благодаря прямой интеграции Ethernet при необходимости доступа к данным из полевого уровня можно отказаться от сложных решений со шлюзами. Так Ethernet APL является экономичной основой и новатором для промышленного интернета вещей в автоматизации технологических процессов. Одновременно он дает возможность создания новых концепций: NAMUR Open Architecture (NOA) или Open Process Automation Standard (O-PAS™). Таким образом новая технология является выгодной для различных групп пользователей:
- Операторы и пользователи
- Поставщики систем управления
- Поставщики комплексного оборудования и системные интеграторы
- Производители приборов
Структура сети APL
Ethernet APL можно применять как в компактных установках (например, фармацевтика, химическая промышленность), так и в протяженных установках в перерабатывающей промышленности. Для установок большой протяженности используется магистральная и трековая топология.
Устанавливаемые в полевых условиях коммутаторы Ethernet APL предназначены для эксплуатации во взрывоопасных зонах (зона 1 и 2 или раздел 2), так что гарантируется соблюдение всех высоких требований к взрывозащите со степенью защиты повышенная безопасность или искробезопасность.
На следующем графике показана концептуальная схема, основанная на работах в рамках проекта Ethernet APL, который был завершен в августе 2022 года.
Силовая топология может быть гибко спроектирована, так что можно реализовывать даже компактные схемы. Здесь можно отказаться от образования магистрали, подключая коммутаторы APL через трековые порты APL к стандартной сети Ethernet.
Изделия Ethernet APL уже готовы к серийному производству и готовы к использованию уже сегодня
Наша деятельность в области Ethernet APL
С 2018 по 2022 год Phoenix Contact работает вместе с ведущими поставщиками производственных технологий в проекте Ethernet APL над реализацией двухпроводного решения Ethernet, соответствующего требованиям пользователя. Совместно с органами стандартизации PROFIBUS & PROFINET International, FieldComm Group, Открытой ассоциацией поставщиков DeviceNet и OPC Foundation промышленные партнеры внедряли открытый стандарт на базе нового физического уровня для применения при автоматизации технологических процессов.
В 2019 году Phoenix Contact представила первые функционирующие прототипы коммутаторов Ethernet APL в демонстрационных образцах на главном заседании NAMUR в конце 2019 года и на форуме ARC в феврале 2020. Для соединения данных с помощью коммутатора Ethernet APL и технологии PLCnext Technology с человеко-машинным интерфейсом или облаком установка NAMUR с партнерами проекта APL ABB, Endress+Hauser, KROHNE и SAMSON использовала протокол PROFINET. На форуме ARC совместно с ABB было показано подсоединение через OPC UA.
Уже сегодня доступно несколько готовых к производству изделий APL, и этот список постоянно расширяется. Убедитесь в этом сами.
Другие новые технологии связи Полная связь до полевого уровня
Во многих комитетах и проектах стандартизации в настоящее время создаются новые стандарты коммуникации, например, OPC UA, TSN, SPE и 5G. Однако эти новые технологии нельзя рассматривать независимо друг от друга, все вместе они создают коммуникационную концепцию будущего.
В качестве лидера в области технологий с более чем 30-летним опытом в области промышленной технологии связи, Phoenix Contact принимает участие во всех важных комитетах по стандартизации. В них мы создаем для Вас новый, не зависящий от производителя стандарт связи для автоматизации.
Узнайте больше о новых стандартах на страницах нашего сайта.
