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Durch die Zusammenarbeit von vier Standardisierungsorganisationen und zwölf Industriepartnern ist ab sofort ein neuer eigensicherer Physical Layer für die Prozessindustrie verfügbar: Ethernet-APL.

Bild: iStock, Thossaphol / Video: FieldComm

Erste marktreife Produkte Ethernet-APL jetzt verfügbar

23.06.2021

Die Standards sind fertiggestellt, erste Produkte sind marktreif: Die 16 Partner des „APL Project“ haben das Projekt nach drei Jahren abgeschlossen. Highspeed-Ethernet hält damit Einzug in explosionsgefährdete Anlagen.

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Die zahlreichen Hindernisse für den Einsatz von Highspeed-Ethernet in explosionsgefährdeten Prozessanlagen sollen nun überwunden sein: Die Standardisierungsorganisationen FieldComm, ODVA, OPC Foundation und Profibus & Profinet International (PI) haben das Ethernet-APL-Projekt zusammen mit zwölf Projektpartnern aus der Industrie beendet. Mit der Veröffentlichung der Spezifikationen, Engineering Guidelines und Konformitätstestpläne können Endanwender ab sofort Komponenten von Anbietern erwarten. Erste Produkte sind aber schon jetzt verfügbar.

„Wir freuen uns sehr über die Veröffentlichung der sorgfältig ausgearbeiteten Technologiespezifikationen und Engineering Guidelines, die den Grundstein für eine Transformation von Prozessanlagen legen“, sagt Dr. Jörg Hähniche, Vorsitzender des APL-Lenkungsausschusses. „Dank der engen Zusammenarbeit zwischen mehreren Standardisierungsorganisationen 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.“

Vorteile von Ethernet-APL

Ethernet-APL ist ein eigensicherer, für zweiadrige Kabel ausgelegter Physical Layer. Zu seinen Vorteilen gehören eine deutlich höhere Kommunikationsgeschwindigkeit, die Abdeckung explosionsgefährdeter Bereiche, die Stromversorgung von Sensoren/Aktuatoren im Feld sowie die Möglichkeit zur Verlegung von bis zu 1.000 m langen Kabeln.

Es handelt sich dabei um eine Erweiterung der Spezifikation für Ethernet über zweiadrige Kabel (Single Pair Ethernet, SPE) auf Basis von 10BASET-1L. Unterstützt wird jedes übergeordnete Ethernet-Kommunikationsprotokoll.

Die Anforderungen für einen sicheren Betrieb in Prozessanlagen erfüllten die Partner durch entsprechende Anpassungen an der Bit-Übertragungsschicht. Die elektrischen Parameter, über die ein Ethernet-APL-Gerät verfügen muss, um den „eigensicheren“ Zündschutz zu gewährleisten, sind in der technischen Spezifikation IEC TS 60079-47 (2-Wire Intrinsically Safe Ethernet, 2-WISE) definiert.

Jetzt verfügbar: Portprofile, Engineering Guidelines, Best Practices

Im „APL Project“ wurden Portprofile definiert, um das Ethernet-APL-Konzept für mehrere Leistungsstufen mit und ohne Explosionsschutz zu realisieren. Diese Profile, einschließlich elektrischer Leistungsklassen, Schirmanschlussoptionen und Segmentlängen, sind jetzt fertiggestellt. Kennzeichnungen an Geräten und Instrumenten geben die Leistungsstufe sowie die Art der Verbindung an, etwa ob es sich um eine Verbindung zwischen Stromquelle und Stromsenke handelt.

Die Engineering Guidelines und Best Practices für die Planung und Installation sind ebenfalls finalisiert und in einem entsprechenden Dokument verfügbar, das Anwender bei der Planung und Inbetriebnahme von Netzwerken mit Ethernet-APL unterstützt. So soll ein einfacher Wissenstransfer für eine reibungslose Einführung des Layers stattfinden. Standardmäßige Ethernet-Diagnosetools helfen dabei sowohl neuen als auch erfahrenen Technikern und Entwicklern bei ihrer täglichen Arbeit und beim Einstieg in die Technologie.

Demonstration auf der Achema Pulse

Ethernet-APL unterstützt als einheitlicher Physical Layer die Protokolle EtherNet/IP, HART-IP, OPC UA, Profinet sowie jedes andere übergeordnete Netzwerkprotokoll. Derzeit läuft die Fertigstellung der Konformitätstests bei den führenden Standardisierungsorganisationen, die Teil des APL-Projekts sind.

Die jetzt veröffentlichten Testspezifikationen sollen die Qualität der Produkte sowie die Übereinstimmung von Produkten mit den im APL-Portprofil definierten Parametern sicherstellen. Das APL-Projektteam hat auch mit Halbleiterproduzenten zusammengearbeitet, die 10BASE-T1L für Ethernet-APL anbieten wollen. Darüber hinaus sind die zwölf Industriepartner des Projekts dabei, die Entwicklung von Produkten abzuschließen, die in Kürze auf dem Markt erhältlich sein werden.

Bei einer Vorführung in Karlsruhe während der Achema Pulse wurden bereits diverse Möglichkeiten und die Interoperabilität der neuen Technologie demonstriert. Endanwender dürfen also gespannt sein.

Bildergalerie

  • Die vergangenen drei Jahre haben die Partner des APL-Projekts an dem neuen Physical Layer gearbeitet.

    Bild: PNO

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