Ethernet (-APL)
Ethernet-APL (Advanced Physical Layer) est une spécification de couche physique conçue pour amener la technologie Ethernet au niveau des usines de process, y compris dans les zones dangereuses. Basé sur la norme IEEE 802.3cg (10BASE-T1L) et étendu aux exigences de l'industrie de transformation, il permet une communication Ethernet bifilaire à grande vitesse avec alimentation intégrée sur de longues distances.
Pour les opérateurs, cela signifie une connectivité transparente entre la salle de contrôle et les appareils de terrain, un meilleur accès aux données de process et de diagnostic, et une intégration simplifiée dans les réseaux de l'usine.
Principaux avantages d'Ethernet-APL
Un seul câble bifilaire pour l'alimentation et les données
Longue portée des câbles: jusqu'à 1000 m pour les lignes principales et 200 m pour les lignes secondaires entre le commutateur de terrain et l'appareil de terrain.
Débit de données élevé de 10 Mbit/s
Sécurité intrinsèque pour l'installation dans les zones 0/1/2 et Division 1/2
Compatible avec les protocoles standards basés sur Ethernet, tels que PROFINET sur APL
Qu'est-ce qu'Ethernet-APL ?
Ethernet-APL étend la norme Ethernet à paire unique 10BASE-T1L avec des spécifications adaptées à l'automatisation des process. Il s'agit notamment de concepts de sécurité intrinsèque, de grandes longueurs de câble et d'un fonctionnement robuste dans des environnements difficiles. Grâce à une topologie de réseau en troncs et embranchements, il connecte les commutateurs de terrain aux appareils par l'intermédiaire d'embranchements, tout en maintenant un réseau de base alimenté pour les distances étendues.
L'alimentation et la communication partagent le même câble blindé à deux fils, ce qui réduit l'effort d'installation et permet de réutiliser le câblage existant du bus de terrain. Bien que l'APL permette d'utiliser de véritables dispositifs de terrain à deux fils, il est également possible de l'utiliser avec une alimentation supplémentaire dans un dispositif de terrain à quatre fils. L'Ethernet-APL est donc particulièrement adapté aux mises à niveau des friches industrielles et aux nouvelles installations.
Opération en zone dangereuse
L'une des principales caractéristiques de l'Ethernet-APL est sa capacité à fournir à la fois de l'énergie et des données à haut débit à des instruments situés dans des zones dangereuses, tout en respectant les exigences de sécurité intrinsèque. Les appareils peuvent être installés directement dans les zones 0, 1 ou 2 et les divisions 1 ou 2, ce qui simplifie la conception des installations et réduit le besoin d'équipements de protection supplémentaires. L'approche de la sécurité intrinsèque utilisée dans Ethernet-APL est définie pour être interopérable entre les dispositifs et les infrastructures conformes.
Protocoles et intégration
Aujourd'hui, Ethernet-APL permet l'utilisation directe de PROFINET au niveau du terrain, en prenant en charge les diagnostics avancés, le paramétrage et l'intégration avec les systèmes de contrôle des process. Sa base Ethernet signifie qu'il peut également prendre en charge d'autres protocoles, ouvrant ainsi la voie à l'adoption future d'OPC UA et d'autres modèles d'échange de données orientés IIoT. Ceci est conforme aux principes de l'architecture ouverte NAMUR (NOA) pour l'accès parallèle aux données.
Avantages pour l'exploitation et l'ingénierie
Par rapport aux anciens systèmes 4-20 mA/HART ou bus de terrain, Ethernet-APL offre les avantages suivants
Disponibilité accrue des données, y compris des informations multi-variables et diagnostiques
Mise en service plus rapide et configuration simplifiée du réseau
Infrastructure Ethernet standardisée pour la convergence IT/OT
Gestion simplifiée du cycle de vie grâce aux mises à jour et à la configuration à distance
Réduction de la complexité grâce à la consolidation du câblage d'alimentation et de données
Mise en application de KROHNE
Le premier appareil KROHNE équipé d'Ethernet-APL sera l'OPTIMASS X400 avec le convertisseur MFC 400. Cette mise en application sera d'abord introduite dans la région EMEA, puis en Asie et aux États-Unis. Avec Ethernet-APL, l'OPTIMASS X400 offrira une connectivité Ethernet directe pour l'automatisation des process, améliorant l'intégration avec les réseaux de l'usine et permettant des diagnostics avancés dans les installations en zone dangereuse.
Bien qu'en comparaison avec le 4-20mA, le budget d'alimentation de l'APL permette une gamme étendue d'appareils deux fils, il est insuffisant pour couvrir la gamme complète d'applications, y compris les plus grands diamètres et les fluides les plus difficiles. C'est pourquoi, dans un premier temps, KROHNE a étendu sa gamme de convertisseurs xFC 400 haut de gamme à quatre fils avec APL, en commençant par le MFC 400.