Что такое APL
APL (Advanced Physical Layer) означает усовершенствованный физический уровень. Он представляет собой усовершенствованный физический уровень на базе однопарного Ethernet, основанный на стандартах IEEE и IEC, и обеспечивает двухпроводное подключение к сети Ethernet, в основном для подключения полевых устройств (датчиков и исполнительных механизмов) к сети управления. APL может поддерживать различные протоколы связи Ethernet высокого уровня для удовлетворения требований к надежной работе технологических устройств и определяет применение связи Ethernet для передатчиков и исполнительных механизмов в обрабатывающей промышленности. Такие детали, как указание длины соединительных кабелей, методов реализации для использования во взрывоопасных зонах и т.д., позволяют средствам автоматизации технологических процессов развертывать и поддерживать высокоскоростные приложения во взрывоопасных зонах.
Процесс разработки APL
● В 2015 году была продемонстрирована миниатюрная версия архитектуры технологической установки с использованием технологии Ethernet-APL.
● В 2018 году крупнейшие поставщики перерабатывающей промышленности подписали соглашение о развитии технологии Ethernet-APL, известное как Project APL. Эта работа была поддержана четырьмя ведущими организациями по разработке отраслевых стандартов FieldComm Group, Profibus & Profinet International (PI), ODVA и OPC Foundation Основными поставщиками средств автоматизации, участвующими в сотрудничестве, являются ABB, Emerson, Endress+Hauser, Krohne, Phoenix Contact, Rockwell, Krohne, Krohne и Krohne. , Phoenix Contact, Rockwell, Pepperl+Fuchs, SAMSON, Siemens, Stahl, Vega и Yokogawa.
● На конференции NAMUR в конце 2019 года и на форуме ARC в феврале 2020 года компания Phoenix Contact представляет первые доступные прототипы коммутаторов Ethernet-APL с демонстрационными устройствами. С помощью коммутаторов Ethernet-APL и технологии PLCnextTechnology устройства NAMUR и партнеров по “Проекту APL” ABB, Endress+Hauser, Krohne и SAMSON используют протокол PROFINET для подключения данных к HMI и облаку. ЧМИ и облако. “Команда Project APL” также работала с производителями полупроводников над поставкой микросхем, необходимых для 10BASE-T1L для Ethernet-APL. Кроме того, 12 отраслевых партнеров Project APL завершают разработку предстоящих продуктов.
● Июнь 2021 г. На основании заявления руководителя проекта Ethernet-APL для прессы, официального запуска технологии Ethernet-APL и выпуска спецификаций, инженерных рекомендаций и плана испытаний на соответствие конечные пользователи могут ожидать компонентов от ведущих поставщиков, а первые продукты уже доступны у избранных поставщиков.
● На выставке ACHEMA Pulse ACHEMA, глобальном мероприятии по устойчивому развитию химической, фармацевтической промышленности и биотехнологий, проходившей во Франкфурте (Германия) с 15 по 16 июля 2021 года, на интерактивной онлайн-платформе выставки была проведена демонстрация технологии Ethernet-APL с участием различных поставщиков продукции и сетей в цифровом формате, что подчеркнуло тот факт, что Ethernet-APL обеспечит конечных пользователей. Ethernet-APL обеспечит конечным пользователям широкие возможности и функциональную совместимость. Компания Softing Industrial Automation (Германия) представила commModule APL – новый аппаратный модуль, обеспечивающий подключение к Ethernet-APL и предоставляющий легко конфигурируемое прикладное программное обеспечение, реализующее необходимую функциональность полевых устройств, что помогает производителям оборудования преобразовывать существующие полевые устройства HART и Modbus в полевые устройства Ethernet-APL. Ethernet-APL. Pepperl+Fuchs также предлагает широкий ассортимент полевых коммутаторов Ethernet-APL (8, 16, 24 порта доступа), к которым можно подключить 24 полевых устройства Ethernet-APL.
Преимущества технологии Ethernet-APL
● Низкая стоимость
В то время как популярные на рынке способы передачи данных по шине, такие как HART, FF, PA и т.д., требуют наличия устройств шлюзового типа (например, соединителей, шлюзов и т.д.), технология Ethernet-APL обеспечивает децентрализованный доступ к данным полевых устройств через коммутатор. Это также упрощает использование и снижает стоимость проектирования.
● Высокая скорость передачи данных
Скорость обмена данными с традиционными шинными устройствами обычно невелика, например, скорость обмена данными по шине HART составляет 1,2 кбит/с, по шине FF – 31,25 кбит/с, а скорость обмена данными по Ethernet-APL может достигать 10 Мбит/с.
● Большая дальность связи
Технология Ethernet-APL позволяет увеличить расстояние связи до 1000 м и более, а также обеспечить связь с полевыми устройствами с чрезвычайно низким энергопотреблением и высокой надежностью.
Высокая мощность
Ethernet-APL может обеспечивать мощность до 500 мВт в невзрывозащищенном исполнении и до 60 Вт во взрывозащищенном, что значительно улучшает прежние ограничения по мощности и позволяет использовать больше устройств и функций. Популярность технологии Ethernet-APL значительно расширит возможности измерений и обработки данных.
Простая конструкция на объекте
Стандарт 10BASE-T1L для технологии Ethernet-APL определяет модель канала, которая идеально подходит для кабелей полевой шины, и при переходе на технологию Ethernet-APL можно повторно использовать кабели некоторых установленных устройств 4-20 мА. Кабели с одной витой парой дешевле, компактнее и проще в монтаже, чем более сложные кабели. В большинстве случаев монтаж и подключение очень просты, поскольку кабель витой пары может быть оснащен разъемами на обоих концах.
● Взрывобезопасная зона
Ethernet-APL поддерживает два режима пикового напряжения: пиковое напряжение 2,4 В на 1000 м кабеля и пиковое напряжение 1,0 В на расстоянии 200 м. Режим пикового напряжения 1,0 В означает, что технология Ethernet-APL соответствует жестким ограничениям по максимальной энергии, что позволяет устанавливать и использовать полевые устройства во взрывобезопасных зонах.
Заключение
Несмотря на то что технология Ethernet-APL будет официально представлена только в 2021 году, ее технические преимущества перед существующими полевыми шинами не имеют себе равных и могут повысить спрос на эффективную передачу информации и применение систем автоматизации технологических процессов. Она, безусловно, будет доминировать в шинах управления технологическими процессами будущего.