De Ethernet-APL-technologie zorgt voor een revolutie in de veldcommunicatie in de procesindustrie dankzij datasnelheden tot 10 Mbit/s en communicatie tot op veldniveau via een eenduidig protocol. De Advanced Physical Layer (APL) maakt de toevoer van stroom en communicatiesignalen via conventionele tweedraadsinstallaties mogelijk. APL maakt Ethernet intrinsiek veilig en dus geschikt voor gebruik in gevaarlijke gebieden.
Het ontstaan van een nieuwe communicatienorm
Sinds de oprichting van het APL-consortium in 2018 is SAMSON een officiële industriepartner en als zodanig actief in het technisch ontwerp en de bijbehorende commissies. Voor het eerst in de geschiedenis van de procesindustrie waren alle belangrijke standaardisatieorganisaties - FieldComm Group, OPC Foundation, ODVA en PI (PROFIBUS & PROFINET International) - en twaalf gerenommeerde fabrikanten van besturings- en infrastructuurtechnologie en veldapparatuur erbij betrokken. Al in 2016 presenteerde SAMSON op Valve World een eerste APL-demonstratiemodel, die ook nu nog wordt gebruikt in het digital lab van het ROLF SANDVOSS INNOVATION CENTER in Frankfurt voor demonstratie- en testdoeleinden. De officiële technologielancering van Ethernet-APL vond plaats in 2021 als onderdeel van de virtuele ACHEMA Pulse.
- 2016: Eerste APL-demonstratiemodel op Valve World
- 2018: Oprichting van het APL-consortium
- 2019: Officiële publicatie van de APL-specificatie
- 2020: Beschikbaarheid van de eerste APL-onderdelen
- 2021: Lancering van de nieuwe technologie op de virtuele ACHEMA Pulse
Technologie
De Advanced Physical Layer (APL) maakt tot in explosiebeveiligde gebieden eenduidige Ethernet-communicatie rechtstreeks op veldniveau mogelijk. De standaard kabeltypes, die voldoen aan IEC 61158-2, kan men hiervoor gebruiken. De tweedraadsverbindingstechnologie is geschikt voor intrinsiek veilige zones, is beveiligd tegen ompoling en voorziet in communicatie met 10 Mbit/s en voeding via dezelfde kabel.
Ethernet-APL maakt het gebruik mogelijk van alle gangbare op Ethernet gebaseerde protocollen, zoals EtherNet/IP™, HART-IP™, OPC UA en PROFINET®, Dit wordt effectief mogelijk gemaakt door samenwerking van de vier grote standaardisatieorganisaties (FCG, ODVA, OPCF, PI). Een enorm voordeel van "Ethernet to the field" is het eenduidige, universele gebruik van protocollen, zodat protocolconverters in de fabrieksinfrastructuur volledig achterwege kunnen blijven. Architecturen kunnen daardoor eenvoudiger worden uitgevoerd.
Voordelen
Na slechts drie jaar samenwerking was het Ethernet-APL Consortium klaar om de lancering van de Ethernet-APL-technologie aan te kondigen op de ACHEMA Pulse beurs in 2021.
Voordelen van de nieuwe technologie zijn:
- Communicatie tot op veldniveau.
- Verminderde complexiteit van de infrastructuur.
- Datasnelheid van 10 Mbit/s voor de overdracht van proces- en apparaatgegevens met behulp van conventionele tweedraadsinstallaties.
- Ondersteuning intrinsieke veiligheid in gevaarlijke gebieden (2-WISE).
- Communicatie mogelijk over afstanden tot 1200 meter.
- Gegevens zijn praktisch in real time toegankelijk, dankzij de communicatie over alle niveaus van de installatie.
- Hoge datasnelheid.
De in het PROFINET-profiel 4.0 geïmplementeerde functies vergemakkelijken de inbedrijfstelling door de netwerkconfiguratie en de installatie te vereenvoudigen. De Ethernet APL-technologie is gebaseerd op een hoge mate van standaardisatie en op de nauwkeurige definitie van componenten. Dit vergemakkelijkt het zoeken naar geschikte componenten binnen een fabriek.
Brownfieldinstallaties kunnen worden opgewaardeerd voor het gebruik van op Ethernetgebaseerde protocollen, zoals EtherNet/IP™ en PROFINET®, aangezien dezelfde kabels worden gebruikt als voor PROFIBUS®- en FOUNDATION™-veldbussystemen.
- De communicatie tot op veldniveau is praktisch "live" dankzij de snelle datasnelheid van 10 MBit/s.
- De operators van de installatie kunnen de juiste beslissingen nemen op basis van het diepgaande inzicht in de werking van de installatie dat de technologie biedt.
- De gestandaardiseerde hogesnelheidscommunicatie op alle niveaus maakt de algemene status van de installatie in realtime toegankelijk.
- Snelle en eenvoudige toegang tot apparaat-, proces- en diagnostische gegevens ondersteunt voorspellend onderhoud, aangezien afwijkingen in een vroeg stadium kunnen worden geïdentificeerd voordat ze tot uitval van de apparatuur kunnen leiden.
De directe verbinding tot op veldniveau biedt de mogelijkheid tot decentrale configuratie en kalibratie van alle middelen. Procesgegevens zijn binnen enkele seconden beschikbaar voor snelle en eenvoudige verslaglegging.
TROVIS 3797: Onze klepstandsteller met APL-ondersteuning
De TROVIS 3797 klepstandstellers met PROFINET®-communicatie zijn de eerste SAMSON klepstandstellers die de nieuwe Ethernet-APL-technologie ondersteunen. Dit klepstandstellermodel is gebaseerd op het high-end Series 379X klepstandstellerplatform. Optionele modules kunnen aan de klepstandstellers worden toegevoegd, zoals een hogere luchtcapaciteit voor zowel enkel- als dubbelwerkende aandrijvingen. De toevoeging van optionele druksensoren verbetert de eigenschappen van de volledig geïntegreerde ventieldiagnostiek om een veilige en betrouwbare werking te waarborgen.