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Ethernet-APL: Standard und erste Produkte marktreif

Standardisierungsorganisationen und Industriepartner definieren Standard
Ethernet-APL: Erste Produkte marktreif

Ethernet-APL erlaubt die Kommunikation in Ex-Zonen
Ethernet-Kommunikation in explosionsgefährdeten Bereichen. Bild: Pepperl+Fuchs
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Die zahlreichen Hindernisse für den Einsatz von Highspeed-Ethernet-fähigen Instrumenten in explosionsgefährdeten Anlagen der Prozessautomatisierung werden nun mit der Einführung der Ethernet-APL-Technologie beseitigt. Ethernet-APL ist der eigensichere, für 2-adrige Kabel ausgelegte Physical Layer und für den Einsatz in anspruchsvollen Anwendungen zur Prozessautomatisierung geeignet. Zu den Vorteilen von Ethernet-APL gehören eine drastisch verbesserte Kommunikationsgeschwindigkeit, die Abdeckung explosionsgefährdeter Bereiche, die Stromversorgung von Sensoren/Aktuatoren im Feld sowie die Möglichkeit zur Verlegung von langen Kabeln.

Das APL-Projekt

Führende Standardisierungsorganisationen wie die FieldComm Group, ODVA, OPC Foundation, Profibus & Profinet International (PI) sowie 12 weitere Projektpartner aus der Industrie haben in den letzten drei Jahren im Rahmen des Projekts „The APL Project“ erfolgreich zusammengearbeitet, um diesen neuen Physical Layer für Feldgeräte zu entwickeln. Mit der Veröffentlichung der Spezifikationen, Engineering Guidelines und Konformitätstestpläne durch das APL-Projekt können Endanwender nun Komponenten von führenden Anbietern erwarten – erste Produkte von Anbietern sind bereits jetzt verfügbar.

APL auf Basis von 10BASET-1L

Ethernet-APL ist eine Erweiterung der Spezifikation für Ethernet über zweiadrige Kabel (Single-Pair Ethernet, SPE) auf Basis von 10BASET-1L und kann jedes übergeordnete Ethernet-Kommunikationsprotokoll unterstützen. Die Anforderungen für einen sicheren Betrieb in Prozessanlagen wurden durch entsprechende Anpassungen an der Bitübertragungsschicht erfüllt. Die wichtigsten Anforderungen sind eine schnelle Ethernet-Kommunikation, der Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen und die Möglichkeit, Kabel mit einer Länge von bis 1.000 m zu installieren. Die elektrischen Parameter, die ein Ethernet-APL-Gerät erfüllen muss, um den eigensicheren Zündschutz zu gewährleisten, sind in der technischen Spezifikation IEC TS 60079-47 (2-WISE oder 2-Wire Intrinsically Safe Ethernet), definiert.

Das APL-Projekt wurde vor einigen Jahren ins Leben gerufen, um Ethernet im Feld zu ermöglichen. Nun kündigt das Projekt mit viel Spannung und Vorfreude die Verfügbarkeit der Technologie an. „Wir freuen uns sehr über die Veröffentlichung der sorgfältig ausgearbeiteten Technologiespezifikationen und Engineering Guidelines, die den Grundstein für eine Transformation von Prozessanlagen anhand der Ethernet-APL-Technologie legen“, kommentiert Dr. Jörg Hähniche, Vorsitzender des APL-Lenkungsausschusses. „Dank der engen Zusammenarbeit zwischen mehreren Standardisierungsorganisationen innerhalb des APL-Projekts steht uns nun ein zukunftsfähiger Ethernet Physical Layer für die Prozessautomatisierung zu Verfügung. Diese Technologieeinführung ist ein wichtiger Meilenstein. Ab hier wird die Entwicklungsreise mit Produkten aus der Pipeline bedeutender Industriepartner fortgesetzt.“

Das APL-Projekt hat Portprofile definiert, um das Ethernet-APL-Konzept für mehrere Leistungsstufen mit und ohne Explosionsschutz zu realisieren. Die Portprofile für Ethernet-APL, einschließlich elektrischer Leistungsklassen, Schirmanschlussoptionen und Segmentlängen, wurden fertiggestellt. Kennzeichnungen an Geräten und Instrumenten geben die Leistungsstufe sowie die Art der Verbindung an, z. B. ob es sich um eine Verbindung zwischen Stromquelle und Stromsenke handelt. Damit wird ein einfacher Rahmen für die Interoperabilität von der Entwicklung bis hin zu Betrieb und Wartung geschaffen. Die Engineering Guidelines und Best Practices für die Planung und Installation wurden ebenfalls fertiggestellt und sind in einem entsprechenden Dokument verfügbar, das Anwender bei der Planung und Inbetriebnahme von Netzwerken mit Ethernet APL unterstützt. Dies ermöglicht einen einfachen Wissenstransfer für eine reibungslose Einführung von Ethernet-APL. Standardmäßige Ethernet-Diagnosetools helfen neuen oder erfahrenen Technikern und Entwicklern bei ihrer täglichen Arbeit und beim Einstieg in die Technologie.

Ethernet-APL unterstützt alle Netzwerkprotokolle

Ethernet-APL unterstützt als einheitlicher Physical Layer die Protokolle Ethernet/IP, HART-IP, OPC UA, Profinet sowie jedes andere Netzwerkprotokoll. Derzeit läuft die Fertigstellung der Konformitätstests bei den führenden Standardisierungsorganisationen, die Teil des APL-Projekts sind. Die jetzt veröffentlichten Testspezifikationen werden die Qualität der Produkte sowie die Übereinstimmung von Produkten mit den im APL-Portprofil definierten Parametern sicherstellen. Das APL-Projektteam hat auch mit Halbleiterherstellern zusammengearbeitet, die 10BASE-T1L für Ethernet-APL auf dem Markt anbieten werden. Darüber hinaus sind die 12 Industriepartner des APL-Projekts dabei, die Entwicklung von Produkten abzuschließen, die in Kürze auf dem Markt erhältlich sein werden. Bei einer Vorführung in Karlsruhe, die während der Achema Pulse in digitaler Form gezeigt wurde und an der verschiedene Produktanbieter und Netzwerkorganisationen beteiligt waren, wurden die vielfältigen Möglichkeiten und die Interoperabilität demonstriert, die Ethernet-APL den Endanwendern bieten wird.

Einheitlicher Ethernet Physical Layer

Mit der Einführung von Ethernet-APL können Anwender nun auf einen einheitlichen Ethernet Physical Layer setzen, der lange Kabelstrecken unterstützt sowie Eigensicherheit und Protokollunterstützung auf Anwendungsebene für maximale Produktivität und Leistung bietet. Die Produkte werden in Kürze mit zertifizierter Konformität auf dem Markt erhältlich sein. Weitere Informationen zu Ethernet-APL sind unter „ethernet-apl.org“ sowie im Whitepaper „Ethernet to the Field“ erhältlich, das zum Download zur Verfügung steht. (ge)
www.profibus.com

Kontakt:
Profibus Nutzerorganisation e.V.
Haid-und-Neu-Str. 7
76131 Karlsruhe
Tel. +49 721 96 58 590
info@profibus.com

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