Ethernet APL officieel gelanceerd

Op Achema Pulse – de digitale editie van de gerenommeerde vakbeurs voor de procesindustrie – vond vorige week de officiële lancering plaats van Ethernet APL, waarbij APL staat voor Advanced Physical Layer. Het gaat om een tweedraads oplossing voor industrieel Ethernet waarvan verwacht wordt dat ze op termijn alle 4..20 mA communicatie in de procesindustrie zal vervangen.

Het verhaal van Ethernet APL gaat terug tot 2015, toen voor het eerst proof of concept testen gedaan werden die aangaven dat het mogelijk was om een Ethernet communicatie op te zetten over bestaande tweedraadsbekabeling in de procesindustrie. Het principe werd vanaf toen verder gespecifieerd en uitgewerkt, wat in 2019 leidde tot de publicatie van de IEEE 802.3cg standaard voor 10BASE-T1L. Die term verwijst onder meer naar de snelheid, die 10 MBit/s bedraagt.

Ethernet APL is echter geen synoniem voor de 10BASE-T1L standaard. De term slaat op een volledig netwerkconcept, aangepast aan de specifieke noden van de procesindustrie, waarin de toepassing van de standaard slechts een van de elementen is.

Er is overigens nog een andere term waarover we op Productivity al berichtten, namelijk Single Pair Ethernet (SPE), dat eveneens verder bouwt op de IEEE standaard.

Een van de laatste werkzaamheden bij de ontwikkeling van Ethernet APL was het specifiëren van conformiteitstesten die het mogelijk maken om appratuur te valideren zodat gebruikers, als ze het nieuwe Ethernet APL logo zien, weten dat de aangeboden oplossing zal functioneren.

En dan was er dus de lancering op Achema Pulse, met een hele reeks lezingen over wat de oplossing precies inhoudt en wat ze mogelijk maakt.

Historische netwerktopologie

Wat Ethernet APL kenmerkt, is dat het de typische, historisch zo gegroeide netwerktopologie van grote process plants aanhoudt. Daarin worden instrumenten veelal 1 op 1 verbonden met een switch cabinet. Elke verbinding telt twee draden waarover het instrument gevoed wordt en analoog kan communiceren. In het cabinet worden de signalen uitgelezen en over Ethernet ter beschikking gesteld van het DCS-systeem.

Door in die cabinets APL Power Switches te installeren kan het Ethernet over de bestaande bekabeling doorgetrokken worden naar de instrumenten. Ethernet APL kan ook de typische veldbussen uit de procesindustrie vervangen, zijnde Foundation Fieldbus en Profibus PA. In die topologie vertrekt vanuit de APL Power Switch een zogenaamde trunk waarop tot 50 instrumenten aangesloten kunnen worden. Op de trunk kunnen ook APL Field Switches zitten die op hun beurt de spurs voeden. Dat zijn in de veldbustopologie van de procesindustrie de 1 op 1 verbindingen naar instrumenten in zones met explosierisico.

Voor die zones wordt net als bij de vroegere veldbussen een intrinsiek veilige oplossing gecreëerd door volgens de FISCO principes de stroom in elke spur te beperken tot een niveau dat zo laag is dat zich bij storingen geen vonken kunnen vormen. De Ethernet communicatie over die segmenten wordt gespecifieerd in de technische specificatie IEC TS 60079-42 (2WISE).

Geleidelijke overstap

Dit alles maakt dat Ethernet APL relatief eenvoudig te implementeren moet zijn omdat de bekabeling zelf van de bestaande netwerken behouden kan blijven. Dat was overigens ook het uitgangspunt van het hele opzet. Voorwaarde is uiteraard wel dat de instrumenten zelf ook compatibel zijn met Ethernet APL.

Betekent dit dat er met Ethernet APL nu een definitief einde zal komen aan de vaak verfoeide 4..20 mA communicatie? Zo een vaart zal het allicht niet lopen, maar de netwerkverenigingen die hun schouders gezet hebben onder de ontwikkeling van de technologie – FieldComm Group, ODVA, de OPC Foundation en PI – geven wel aan dat het doortrekken van Ethernet in de field een logische en onvermijdelijke evolutie is. Dat 4..20 mA en Ethernet APL perfect naast elkaar gebruikt kunnen worden, faciliteert in ieder geval een geleidelijke overstap waardoor verwacht wordt dat de nieuwe technologie vrij snel steeds meer ingang zal vinden. Met de grote namen aan leverancierszijde die betrokken zijn bij het project wordt bovendien verwacht dat er snel een uitgebreid aanbod zal zijn aan instrumenten die Ethernet APL ondersteunen.

Dat kan overigens nog spannend worden want Ethernet APL slaat enkel op de fysieke laag in het OSI-model wat inhoudt dat er straks meerdere oplossingen zullen zijn voor de verschillende protocols die in industrieel Ethernet met elkaar wedijveren.

© Productivity.be, 22/06/2021