Die Datenautobahnen der Prozessindustrie enden meist am Leitsystem. Die letzte Meile zum Feldgerät gleicht heute nach wie vor einem analogen Feldweg. Mit Ethernet-APL verändert sich die Architektur der Feldebene grundlegend. Die Technologie bringt Ethernet über eine Zweidrahtleitung bis in explosionsgefährdete Bereiche – dorthin, wo bislang das 4…20 mA-Signal dominierte.
In der Praxis führt das jedoch nicht zu einem radikalen Systemwechsel, sondern zu hybriden Architekturen: Neue Ethernet-APL-Infrastrukturen werden mit bestehenden Technologien kombiniert. Dazu gehören etablierte Feldbus-Topologien, die Integration von Remote-I/O-Systemen oder Proxy-Technologien, über die vorhandene Profibus-PA-Geräte weiter genutzt werden können. Gerade in Brownfield-Projekten eröffnet diese Kombination einen pragmatischen Weg, bestehende Anlagen schrittweise zu digitalisieren, ohne die installierte Instrumentierung komplett ersetzen zu müssen.
Trotz der technologischen Weiterentwicklung bleiben zentrale Prinzipien der Prozessautomation erhalten. Dazu gehören die Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung, der Nachweis der Eigensicherheit sowie die gemeinsame Übertragung von Energie und Kommunikation über Zweidrahtleitungen. Gleichzeitig unterscheidet sich die Infrastruktur moderner Ethernet-APL-Netzwerke deutlich von klassischen Konzepten. Während traditionelle Anlagen vor allem auf Barrieren, Feldbuskoppler und eigensichere Stromkreise setzen, kommen in Ethernet-APL-Architekturen zunehmend aktive Netzwerkkomponenten im Feld zum Einsatz. Auch Remote-I/O-Systeme integrieren Netzwerkfunktionen und ermöglichen über Industrial-Ethernet-Protokolle deutlich höhere Datenraten.
Auf die Infrastruktur kommt es an
In der praktischen Umsetzung zeigt sich: Viele Herausforderungen liegen nicht in der Kommunikationstechnologie selbst, sondern in der Infrastruktur rund um die Geräte. Gehäuse, Umgebungsbedingungen und Zertifizierungsanforderungen spielen eine zentrale Rolle für den sicheren Betrieb im Ex-Bereich. Hohe Temperaturen durch Sonneneinstrahlung oder Prozesswärme, niedrige Umgebungstemperaturen, Feuchtigkeit, Korrosion oder mechanische Belastungen stellen hohe Anforderungen an die Auslegung der Installationen.
Die Lösungen von Pepperl+Fuchs kombinieren daher geeignete Gehäusekonstruktionen mit Maßnahmen zum Schutz vor Umwelteinflüssen. Ziel ist es, die Infrastruktur so auszulegen, dass Installation, Betrieb und Zertifizierung möglichst effizient umgesetzt werden können. Die Digitalisierung der Feldebene ist damit als mehr als eine reine IT-Aufgabe. Sie erfordert ein tiefes Verständnis für Explosionsschutz, Infrastruktur-Engineering und die praktischen Anforderungen des Anlagenbaus.
