Standardisierung als wichtiges Thema
Bild 01: André Fritsch achtet bei den Entwicklungen von Ethernet-APL auf Anwendernutzen und Praxistauglichkeit (Quelle: R. Stahl)
Bild 02: Beispiel-Topologie für eine 100Base-TX-IS-Vernetzung (Quelle: R. Stahl; Grafik: etz)
Ethernet-APL ermöglicht die durchgängige IP-Kommunikation von der Feldebene bis zum Leitsystem sowie die horizontale und vertikale Vernetzung ganzer Anlagen. Die Technologie basiert auf dem IEEE-802.3cg-Standard und kann Entfernungen bis 1 000 m bei 10 Mbit/s überbrücken. Gleichzeitig bietet es eine Versorgung der Feldgeräte – eine wertvolle Eigenschaft in den weitläufigen Anlagen der Prozessindustrie. Zudem können Feldgeräte mit der in der Branche bevorzugten Zündschutzart Eigensicherheit betrieben werden. Im APL-Projekt wird unter anderem die eigensichere Erweiterung zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen entwickelt. Angelehnt an das Ex-i-Konzept für Feldbusse, Fisco (Fieldbus Intrinsically Safe Concept), wurde 2-Wise (E DIN IEC/TS 60079-47 [2]) konzipiert, sodass Ethernet-Geräte unterschiedlicher Hersteller auch ohne rechnerischen Eigensicherheitsnachweis einfach zusammengeschaltet werden dürfen.
Für Geräte mit der Forderung nach höheren Bandbreiten und mehr Energiebedarf wird parallel an 100Base-TX-IS gearbeitet. Die Arbeitsgruppe „Intrinsically Safe Ethernet Working Group“ hat sich zum Ziel gesetzt, das bereits heute verfügbare 100Base-TX-Ethernet, also 4-Draht mit einer Datenrate von bis zu 100 Mbit/s, in einer interoperablen Ex-i-Ausführung verfügbar zu machen (Bild 2).
Der Weg bis zur Spezifikation war allerdings nicht ganz einfach, wie A. Fritsch ausführt: „Allen Beteiligten war klar, dass ein solches Konzept nur funktionieren konnte, wenn daraus ein internationaler Standard wird.“ Dies erforderte eine enge und konzentrierte Zusammenarbeit. Auf IECEbene war R. Stahl zum Beispiel bei der neuen Ex-i-Spezifikation, der IEC TS 60079-47 aktiv. Und auch beim Engineering Guide steuerte das Unternehmen Inhalte zu den Explosionsschutz-Themen bei. „Zudem ist es unsere Aufgabe, sichere Produkte für die Installationstechnik im Feld, wie Power-Switches und für die Zone 1 geeignete Ethernet- APL-Field-Switches zu entwickeln,“ ergänzt er.
Vorteile für alle
Von Ethernet-APL profitieren alle Beteiligten – Anwender und Betreiber, Hersteller von Leitsystemen und Feldgeräten sowie die Planer. So können Anwender und Betreiber damit neue Konzepte wie die Namur Open Architecture (NOA) oder den Open Process Automation Standard (O-PAS) einführen. Diagnose- und Asset-Management-Daten lassen sich nun in Echtzeit über große Entfernungen übertragen.
Für Leitsystem-Lieferanten wird die Gestaltung moderner Automatisierungsstrukturen mit Ethernet-APL ebenfalls einfacher. Damit lassen sich neue, leistungsfähige Konzepte für Prozesssteuerung, Anlagendiagnose und Plant Asset Management gestalten. Und Gerätehersteller können mit Bandbreiten von 10 Mbit/s zusätzliche Features und Applikationen mit weiterem Kundennutzen konzipieren. Als IEEE-konformes Ethernet stehen bereits viele Tools und Dienste serienmäßig zur Verfügung.
Schlussendlich vereinfacht eine durchgängige Ethernet- Infrastruktur auch die Planung, Inbetriebnahme und das Trouble Shooting für den EPC und System-Integrator. Änderungen und Modifikationen sind schneller und flexibler durchführbar als bei den heutigen meist inhomogenen Feldinstallationen.