Der Ethernet Advanced Physical Layer

Der Schlüssel zur erfolgreichen Digitalisierung im Feld der Prozessindustrie

Ethernet-APL – Digitalisierung erreicht das Feld der Prozessindustrie

Industrie 4.0 und das industrielle Internet der Dinge gehören in der Fertigungsindustrie bereits zum Alltag. In der Prozessautomation dagegen fehlte bisher ein Netzwerkstandard, der in der Lage ist, große Datenmengen mit hoher Übertragungsrate aus der Feldebene in die Informationsebene der Industrie-4.0-Architektur zu übertragen.

Mit dem neuen Ethernet Advanced Physical Layer, kurz Ethernet-APL, setzte Pepperl+Fuchs hierfür gemeinsam mit weiteren Unternehmen einen entscheidenden Meilenstein: dies ist die Schlüsseltechnologie und der einzige Weg, um Digitalisierung bis in jede Ecke im Feld einer Prozessanlage zu bringen. Ethernet-APL beinhaltet lange Kabellängen, Explosionsschutz sowie Interoperabiltät und ermöglicht damit eine durchgängige, transparente Kommunikation über alle Hierarchieebenen hinweg. Erfahren Sie mehr über die zukunftsweisende Technologie, die den Weg für anspruchsvolle IoT-Anwendungen in der Prozessindustrie ebnet.

Jetzt verfügbar: der Ethernet-APL Rail Field Switch zur Hutschienenmontage, die neueste FieldConnex® Innovation - der erste Switch, der gängige Kommunikationstechnologie mit Ethernet-APL verbindet. 

Sie möchten mehr erfahren? Sprechen Sie uns gerne an – unsere Ethernet-APL-Experten beantworten gerne Ihre Fragen rund um diese zukunftsweisende Technologie. Lassen Sie uns gemeinsam die nächsten Schritte in Richtung Digitalisierung in der Prozessindustrie gehen.

Highlights – Warum Ethernet-APL?

Erfüllt alle zentralen Anforderungen an Prozessanlagen
Erstmals: moderne Ethernet-Technologie im Ex-Bereich einsetzbar
Für Eigensicherheit designed
Effiziente Anlagenmodernisierung
Hohe Übertragungsraten
Hohe Interoperabilität

Vorteile

Effiziente Kommunikation über alle Ebenen

Ethernet-APL ermöglicht die direkte Anbindung von Feldgeräten an übergeordnete Systeme und erlaubt damit erstmals eine einheitliche Kommunikationsinfrastruktur über alle Prozessführungs- und Unternehmensebenen hinweg. Mit 10 Mbit/s erfolgt die Übertragung enormer Datenmengen über große Reichweiten dabei mindestens 300 Mal schneller als mit aktuellen Technologien wie HART oder Feldbus.

Erhöhte Anlagenverfügbarkeit

Neben reinen Prozesswerten erfassen moderne Feldgeräte eine Vielzahl wertvoller Zusatzdaten. Mit Ethernet-APL können Anwender diese in Echtzeit und im vollen Umfang nutzen, die Zustände ihrer Komponenten zentral überwachen und Wartungsbedarfe frühzeitig erkennen. Ungeplante Stillstände lassen sich so vermeiden und die Anlagenverfügbarkeit signifikant erhöhen.

Einfache, kostengünstige Anlagenmodernisierung

Ethernet-APL unterstützt die in der Prozessindustrie etablierte Trunk-and-Spur-Technologie und ist zudem auf beliebige Industrial-Ethernet-Protokolle wie EtherNet/IP, HART-IP und PROFINET anwendbar. Dies erleichtert die Integration für Planer, Anlagenbauer und Anlagenbetreiber enorm, da bereits vorhandene Konzepte, Installationen und Infrastrukturen genutzt und Investitionen geschützt werden.

Weltweit flexible Einsatzmöglichkeiten

Auf Basis der etablierten IEEE- und IEC-Standards, erlaubt der neue Ethernet Advanced Physical Layer eine Kommunikation, die in jeder Region der Welt zertifizierbar ist. Zudem stellt die Prüfung und Zertifizierung von Produkten eine Interoperabilität sicher, sodass selbst Geräte unterschiedlicher Hersteller problemlos zusammen funktionieren.

Shaping the Future of Process Industries: Basics, Terminologie, Topologien

Der Ethernet Advanced Physical Layer - kurz Ethernet-APL - ermöglicht die schnellste und effizienteste Kommunikation großer Datenmengen von Gefahrenbereichen bis zur Cloud. Erfahren Sie, was Ethernet-APL bedeutet und welche Aspekte für eine umfassende Definition eines physikalischen Layers standardisiert werden müssen.

Ethernet-APL definiert lange Kabellängen, Explosionsschutz sowie Interoperabiltät und ermöglicht damit eine durchgängige, transparente Kommunikation über alle Hierarchieebenen hinweg. Dieser Trailer vermittelt einen Einblick in die zukunftsweisende Technologie …

Der Ethernet Advanced Physical Layer passt in jede Prozessanlage, da die Installationsarchitektur Flexibilität und Explosionsschutz für alle Arten von Gefahrenbereichen bietet. Das englischsprachige Video veranschaulicht typische Topologien für die Prozessautomation ...

Eigensicherheit mit Ethernet-APL

In diesem Video erfahren Sie, wie einfach Eigensicherheit mit Ethernet-APL umzusetzen ist. Ethernet-APL entlehnt das von FISCO bekannte Konzept, erlaubt aber eine höhere Leistung und größere Entfernungen zwischen Switch und Feldgerät. Für den Nachweis der Eigensicherheit wurde im bekannten IEC-Standard (IEC 60079) ein zusätzliches Kapitel aufgenommen. Dieses Konzept zur Eigensicherheit von Ethernet-APL-Verbindungen trägt die Bezeichnung 2-WISE für Two-Wire Intrinsically Safe Ethernet.

Damit ist 2-WISE nicht völlig neu. Die Mehrheit der Anwender, die für die Gerätetechnik mit analogen Signalen das Entity-Konzept zum Nachweis der Eigensicherheit verwenden müssen, werden mit Ethernet-APL entlastet.

 

Eigensicherheit ohne Berechnungen

Intrinsic Safety without Any Calculations

Um das Prüfverfahren zur Validierung der Eigensicherheit von Ethernet-APL-Geräten und Kabeln innerhalb von APL-Segmenten zu vereinfachen, wurde in der IEC TS 60070-47 (2-WISE) ein neues Systemkonzept genormt. Es legt universelle Grenzwerte für die Definition der Eigensicherheit in APL-Stromkreisen fest.

Der Hersteller eines Ethernet-APL-kompatiblen Feldgerätes garantiert die Einhaltung der geforderten Grenzwerte nach 2-WISE. Es wird nicht nur zwischen verschiedenen Zonen, sondern auch zwischen Bereichen unterschieden. Der Anwender muss die Geräte entsprechend der gewünschten Zone auswählen, für ein geeignetes Kabel sorgen und die Installation dokumentieren. Zeitaufwändige eigene Berechnungen sind somit nicht mehr notwendig.

Alle Feldgerätegenerationen bedienen

Eine Doppelfunktion für PROFIBUS PA-Instrumente bietet der Ethernet-APL Field Switch aus der Reihe FieldConnex von Pepperl+Fuchs. Er erkennt neben Ethernet-APL das Feldbusprotokoll Profibus PA automatisch und bildet die Daten der Geräte für die Leittechnik auf PROFINET ab. Diese Funktion ist unter dem Namen "Proxy" in den Standards für Profinet und Profibus definiert. Wichtigstes Element der Proxy-Technologie ist, dass diese Übersetzung vollständig gemeinsam für alle Protokolle und Geräte in der Engineering-Station gehandhabt wird und so für Planer und Betreiber sehr übersichtlich bleibt. Eine naht- und lückenlose Geräteintegration in die Steuerung und das Engineering-System erfolgt über das für Profibus und Profinet standardisierte PA Profil. Es definiert die Messwerte, Konfigurationsparameter sowie Sammelmeldungen gleicher Feldgeräte auch unterschiedlicher Hersteller. Außerdem spart es Aufwand bereits beim Engineering einer großen Anzahl von Messungen und der Gerätetausch wird einfacher.

Große Vielfalt mit der SR Serie

Ethernet-APL in SR Housing

Konzipiert für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen und rauen Umgebungen, bietet die SR-Serie verschiedene Größen und Abmessungen für eine Vielzahl unterschiedlicher Ethernet-APL-Anwendungen. Jegliches Zubehör, wie z.B. Flanschplatten, Scharniere, Montagebügel oder Deckelsicherungen können kundenspezifisch integriert werden. Die SR-Gehäuse werden aus gebürstetem AISI 316L-Edelstahl hergestellt. Alle Befestigungen sind standardmäßig aus Edelstahl der Güteklasse A4 gefertigt, um eine ausgezeichnete Anlauf- und Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten.

Die kostengünstige Lösung: GR-Gehäuse

Ethernet-APL in GR housing

Die GR-Gehäuseserie besteht aus kohlenstoffhaltigem, glasfaserverstärktem Polyester mit Deckelschrauben aus Edelstahl. Die Gehäuseserie bietet eine antistatische, UV-stabilisierte und korrosionsbeständige Lösung. Viele Eigenschaften, wie z. B. spezielle Hebepunkte zum Öffnen, eine geschäumte Dichtung für IP66 und ein spezieller Schutz für die Dichtkante, vereinfachen die Installation und Handhabung. Mit einem erweiterten Temperaturbereich bis zu -60 °C ist die GR-Gehäuseserie eine kostengünstige Wahl für viele Installationen, die sonst Edelstahlgehäuse erfordern würden.

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