Familiarizarea cu Ethernet-APL

Ethernet-APL vine de la Advanced Physical Layer (Strat fizic avansat), o tehnologie creată să susţină multiple protocoale industriale de comunicaţie, inclusiv PROFINET, EtherNet/IP, OPC-UA şi HART-IP.

Dezvoltarea Ethernet-APL a început în 2018 sub iniţiativa cunoscută ca Proiectul APL, care a adus împreună un consorţiu larg de organizaţii pentru a optimiza standardele IEEE şi IEC existente. Abordarea a folosit standarde consacrate pentru a garanta adoptarea pe pieţe puternice şi interoperabilitatea.

Această tehnologie utilizează un cablu ecranat cu două fire, care permite comunicarea alimentată în buclă cu o structură şi o topologie de reţea fiabile şi directe. Ethernet-APL funcţionează în modul duplex integral, suportă lungimi de cablu de până la 1.000 de metri, şi transmite date cu 10 Mbiţi/s.

Ethernet-APL oferă avantaje semnificative pentru sisteme de comunicaţie industriale:

• Flexibilitatea protocolului: Suportă protocoale Ethernet utilizate la scară largă şi standardizate.
• Configurarea simplificată a reţelei: Reduce complexitatea configurării şi întreţinerii.
• Instrumente unificate pentru IT şi OT: Permite depanarea constantă pe multiple domenii.
• Efort minim la instalare: Reduce timpul şi costul pentru implementare.
• Cablu cu două fire: Combină transmisia de date şi putere printr-un singur cablu.
• Capacitate extinsă de funcţionare la distanţă: Funcţionează fiabil pe distanţe de până la 1.000 de metri.
• Protecţie împotriva exploziei: Include valori nominale şi certificări pentru zone periculoase şi siguranţa intrinsecă.
• Stabilitate electrică: Protecţie la supratensiune şi rezistenţă la interferenţe electromagnetice.
• Susţinerea migrării: Permite potenţiala reutilizare a cablurilor Fieldbus de tip A pentru tranziţie mai uşoară.

Ethernet-APL este compatibil cu diverse topologii: topologie trunchi şi ramificaţie sau în stea. Conexiunile sunt efectuate exclusiv punct la punct între fiecare conexiune cu comutatoare care constituie un segment.

Fiecare comutator Ethernet-APL izolează comunicaţia între segmente, eliminând orice perturbaţie, precum intermodulaţie. De asemenea, protejează comunicaţia de orice tip de problemă sau interferenţă din partea dispozitivelor în diferite segmente.

Aici puteţi găsi atributele tehnice aplicabile în cazul Ethernet-APL:

Când vine vorba despre comutatoare, avem, de asemenea, două aspecte care permit flexibilitatea topologică. În primul rând, avem întrerupătoare de alimentare care transmit puterea şi comunicaţia către unul sau mai multe porturi de la trunchi. Acestea sunt alimentate extern.

În al doilea rând, avem comutatoare de teren care asigură porturi cu ramificaţii. În acest caz, puterea vine de la trunchi sau o sursă externă.

Acest grafic prezintă un exemplu de topologie cu trunchi şi ramificaţie:

Aceasta este o topologie în formă de stea:

Dezvoltatorii acestei tehnologii au dorit să crească şansele de adoptare la scară largă în industrie, prin urmare, au utilizat tipuri bine cunoscute, de exemplu, borne cu înfiletare, borne cu prindere cu arc şi conectoare M8 şi M12.

Cablul pentru implementarea Ethernet-APL este, de asemenea, familiar, fiind un cablu Fieldbus de tip A (rezistenţă de 100 ohmi, toleranţă de +/-20 ohmi), IEC 61158-2 utilizat cu rol de cablu de referinţă pentru AWG clasele 26-14 şi cu o secţiune transversală a cablajului de 0,324 până la 2,5 mm².

Pentru a reduce erorile de cablare care apar în cazul altor tehnologii, Ethernet-APL a optat pentru independenţă în ceea ce priveşte polaritatea. Dispozitivele de teren nu trebuie să se perturbe unele pe celelalte, iar configuraţia lor se realizează numai de la egal la egal.

Specificaţia 2-WISE este o funcţie suplimentară integrată în Ethernet-APL, care defineşte parametrii pentru circuitele cu siguranţă intrinsecă. Acest concept este derivat din FISCO. Toate regulile privind aplicaţiile intrinseci sunt identice, deoarece inginerii de service pe teren şi tehnicienii sunt deja familiarizaţi cu acestea.

Configurarea dispozitivului de teren este rapidă folosind aplicaţia expert şi setarea automată; Ethernet-APL permite un transfer de date cu viteză înaltă pentru punerea în funcţiune simplă şi rapidă. Tabletele industriale, precum Field Xpert, împreună cu smartphone-urile şi dispozitivele de testare a cablurilor, vor deveni instrumente de uz zilnic pentru tehnicieni de service pe teren care utilizează instrumente digitale.

Această tehnologie a fost creată pentru a fi implementată imediat în concepte reale pentru internetul industrial al obiectelor, pentru a simplifica construcţia, punerea în funcţiune şi funcţionarea instalaţiilor de procesare. Pentru a simplifica lucrurile, dispunem de NAMUR Open Architecture (NOA) şi Open Process Automation Standards (O-PAS™) pe lângă Open Process Automation Forum (OPAF).

Cu servicii IIoT bazate pe cloud, precum ecosistemul Netilion IIoT de la Endress+Hauser, vom dispune în curând de aplicaţii Ethernet-APL pentru a susţine conectivitatea între teren şi cloud, oferind servicii corespunzătoare pentru diferite scopuri, de exemplu, diagnosticare şi întreţinere predictivă.

Aceste aplicaţii permit integrare transparentă între OT şi IT, concentrându-se pe obţinerea unei tehnologii unice de reţea. Rămâneţi la curent cu noutăţile – vă vom oferi în curând mai multe informaţii despre Ethernet-APL, aplicaţii şi sfaturi tehnice.