Alles dat u moeten weten over Ethernet-APL in minder dan 5 minuten

Het eerste apparaat dat ik ooit moest configureren was een pneumatische drukverschil-transmitter. Oké, ik zag het nooit echt werken, want het was alleen maar een oefening. Echter heb ik toch veel geleerd over verschillende oude technologieën in mijn technische opleiding.

In die tijd was Foundation Fieldbus de nieuwste technologie, maar wij waren allemaal aan het praten over de toekomst, dat op een dag het veld gevuld zou zijn met Ethernet en draadloze apparaten. Een paar jaar later maakte ik deel uit van die verandering in technologie door deze nieuwe apparaten te testen.

Wij hebben ons altijd afgevraagd wanneer we macht-over-Ethernet apparaten zouden hebben die zinvol waren. Het bovenste niveau van de automatiseringspiramide was al bezet met 4-draad Ethernet apparaten, zoals stuurprogramma's, analyzers en doorstroommeters.

Als we terug kijken, is de tijd heel snel voorbij gegaan. Nu zijn wij hier met het gebruik van Ethernet-APL. Laten we samen leren hoe gemakkelijk het is om uw fabriek toe te passen met alles van het Ethernet.

Inhoudsopgave

• Wat is Ethernet-APL?
• Wat zijn de voordelen van Ethernet-APL?
• Wat zijn de Ethernet-APL componenten en topologieën?
• Hoe eenvoudig is de installatie van Ethernet-APL in het veld?
• Ethernet-APL en het Industriële IoT

Wat is Ethernet-APL?

Als eerste staat APL voor 'Advanced Physical Layer' (Nederlands: geavanceerde fysieke laag). Deze fysieke laag ondersteunt meerdere protocollen - PROFINET, EtherNet/IP, OPC-UA, HART-IP en nog meer.

De technologie werd ontwikkeld in 2018 als "het APL project."  Een gevarieerde lijst van organisaties deed mee aan het project om IEEE en IEC standaarden te verbeteren. De ontwikkelaars hadden de bestaande standaarden gebruikt met de intentie en de verwachting van een sterke goedkeuring door de handel.

Waarschijnlijk weet u al dat met een afscherm 2-draad kabel, u een doorlus-communicatie kunt krijgen, dat een betrouwbare en ongecompliceerde netwerkstructuur en -topologie heeft. Ethernet-APL is volledig duplex en kan kabels van 1000 meter lang hebben met 10 Mbit/s.

Wat zijn de voordelen van Ethernet-APL?

Dit is een goede vraag. U krijgt voldoende voordelen. Het eerste voordeel is dat het een hoge flexibiliteit heeft door meerdere ondersteunende protocollen in de fysieke laag. U kunt elk populair en standaard Ethernet protocol hebben dat u wilt.

Later in dit artikel gaan wij praten over hoe het werkt met het Industriële IoT, maar eerst gaat u leren dat de meeste IIoT begrippen passen op de fysieke laag. Geen probleem, ik geef u een lijst van alle praktische cadeautjes van Ethernet-APL:

• Kleine inspanning met netwerk configuratie
• Dezelfde hulpmiddelen in IT en OT voor probleemoplossingen
• Minimale tijd en kosten voor installaties
• Ethernet-APL gebruikt een 2-draad Fieldbus kabel
• Ondersteuning op lange afstand (tot 1000 meter)
• Op dezelfde kabel digitale communicatie en kracht
• Classificaties en certificeren voor gevaarlijke zones en intrinsieke veiligheid
• Overspanningsbeveiliging en weerstand tegen elektromagnetische interferentie
• Potentieel hergebruik van type-A Fieldbus kabels, waardoor overstappen eenvoudiger is dan met andere technologieën

Wat zijn de Ethernet-APL componenten en topologieën?

Ethernet-APL ondersteunt verschillende topologieën: trunk-and-spur of stertopologie. De verbindingen zijn alleen maar van punt-tot-punt tussen elke verbinding en de schakelaars om een onderdeel te kunnen vormen.

Elke Ethernet-APL schakeling maakt de communicatie tussen onderdelen afzonderlijk van elkaar, waarmee eventuele storingen uit worden gesloten, zoals cross-talk. Het beschermt ook de communicatie van mogelijke problemen of onderbrekingen van verschillende onderdelen in een apparaat.

Hier zijn de technische instellingen die van toepassing zijn op Ethernet-APL.

Wanneer wij over schakelen praten, moeten wij ons beseffen dat dit ook voor de topologische flexibiliteit zorgt. Als eerste hebben wij een netwerkswitch die stroom en communicatie levert in één of meer trunk poorten. Deze poorten worden extern aangedreven.

Als tweede hebben wij veldschakels die poorten met genoeg uitlopers voeden. In dit voorbeeld komt de stroom van een trunk of een externe bron.

Deze grafiek laat een voorbeeld zien van een trunk-and-spur topologie:

Dit is een stertopologie:

Hoe eenvoudig is de installatie van Ethernet-APL in het veld?

De ontwikkelaars van deze technologie wilden de kans op brede toepassing in de industrie vergroten. Daardoor gebruikten ze bekende soorten onderdelen, zoals schroefaansluitingen, aansluitende veerklemmen en M8 en M12 verbindingen. U weet misschien al veel van deze onderdelen.

Het uitvoeren van Ethernet-APL met een kabel is al best bekend, zoals type-A Fieldbus kabel (100 ohms weerstand, +/-20ohms verdraagzaamheid), IEC 61158-2 als verwijzingskabel gebruikt voor AWG klassen 26-14 en bedradingsdoorsnede van 0,324 tot 2,5 mm2.

Het verminderen van bedradingsfouten kan door Ethernet-APL mogelijk gemaakt worden, omdat het onafhankelijk van de polariteit van verschillende technologieën werkt. Veld apparaten mogen geen storingen van andere apparaten krijgen, daarom moet de configuratie één op één gedaan worden.

Het 2-WISE is een extra functie dat in Ethernet-APL is toegevoegd, waarmee het de parameters bepaalt voor intrinsiek veilige circuits. Het concept komt van FISCO. De handleiding van deze intrinsieke toepassingen blijven hetzelfde, omdat het voor veld ingenieurs en technici allemaal al bekend is.

Een veld apparaat configuratie gaat heel snel met een app en een automatische instelling; Ethernet-APL biedt een snelle gegevensoverdracht voor gemakkelijke en efficiënte oplevering. Industriële tablets, zoals de Field Xpert SMT70 (ook smartphones en kabel test apparaten), worden al dagelijks gebruikt door veld technici om met digitale instrumenten om te gaan.

Ethernet-APL en het Industriële IoT

De technologie was ontwikkeld als een snelle implementatie in de huidige concepten van het Industriële Internet der Dingen, waarmee u gemakkelijk de constructie, inbedrijfstelling en verwerkingsinstallaties in uw fabriek kunt organiseren. Om het nog gemakkelijker te maken, kunt u de NAMUR Open Architecture (NOA) en de Open Process Automation Standards (O-PAS™) gebruiken bij de Open Process Automation Forum (OPAF).

De IIoT cloud-gebaseerde diensten, zoals het Netilion ecosysteem van Endress+Hauser, hebben binnenkort ook Ethernet-APL toepassingen, waarmee het de verbinding tussen het veld en de cloud ondersteunt. Hiermee kan het u de juiste diensten voor verschillende toepassingen bieden, bijvoorbeeld voor diagnose en onderhoud.

Deze toepassingen bieden een transparante integratie aan tussen het OT en het IT, waarmee het één netwerktechnologie creëert. Blijf op de hoogte - we geven u binnenkort meer informatie over Ethernet-APL, toepassingen en technische advisering.

Tot dan!

Click hier om meer over Ethernet-APL te leren.