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Ethernet-APL與HART和現(xiàn)場總線之間的優(yōu)劣對比

2022/6/16 0:01:18 人評論 次瀏覽 分類:DCS  文章地址:http://prosperiteweb.com/tech/4272.html

從現(xiàn)場檢測設(shè)備到控制室控制系統(tǒng)之間信息傳輸,關(guān)乎信號管纜架設(shè)方便程度以及資金和人力的投入,還涉及信號傳送的數(shù)據(jù)是單一還是眾多,所以先后出現(xiàn)了統(tǒng)一信號制4-20mA、HART、現(xiàn)場總線、無線等信息傳輸方式。而2021年正式發(fā)布的Ethernet-APL技術(shù)是基于10BASE-T1L(IEEE802.3cg-2019)以太網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展,可以支持各種高階以太網(wǎng)通信協(xié)議。Ethernet-APL技術(shù)通過交換機(jī)實現(xiàn)對分散的現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)直接訪問,可具有大功率現(xiàn)場設(shè)備供電、信息傳送高帶寬、布線成本低、通信距離長、可在危險場所使用等優(yōu)點。是一項對HART和現(xiàn)場總線構(gòu)成威脅的一項頗具潛力的新技術(shù),且符合跨越IT/OT鴻溝、實現(xiàn)過程自動化系統(tǒng)信息高效傳輸和應(yīng)用的歷史潮流。
Ethernet-APL技術(shù)標(biāo)志
Ethernet-APL技術(shù)標(biāo)志。Ethernet-APL技術(shù)標(biāo)志的最左邊是一個空心的“E”,代表了Ethernet

一、概述

從現(xiàn)場檢測設(shè)備到控制室控制系統(tǒng)之間信息傳輸,除了氣動信號外,最初的電動信號是不同信號類型(如熱電偶、熱電阻、mA、mV)、不同種類的導(dǎo)線(如補(bǔ)償導(dǎo)線、普通導(dǎo)線)、電纜的布線;稍后是統(tǒng)一信號制(如4-20mA)的布線;再往后是現(xiàn)場總線布線方式和很少布線的無線方式。

1950年,作為各類儀表之間統(tǒng)一聯(lián)系信號的國際標(biāo)準(zhǔn)4-20mA問世,這只是一個模擬信號,但到今天仍然在流行。一些電流、電壓、功率、頻率參數(shù)等需要通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬量電信號,一些非電氣參數(shù)物理量,例如壓力、差壓、流量等參數(shù)可通過變送器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬量電信號,這樣才能傳輸?shù)綌?shù)十米或數(shù)百米外的控制室的顯示設(shè)備和控制系統(tǒng)上。


HART

HART(Highway Addressable Remote Transducer)可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議,是美國羅斯蒙特(Rosemount,現(xiàn)為艾默生過程管理公司的子公司)公司于1986年推出的一種用于現(xiàn)場智能儀表和控制室設(shè)備之間的通信協(xié)議。HART協(xié)議的特點是采用了總線式的數(shù)字通信,但它只是現(xiàn)場總線的雛形,并不是真正的現(xiàn)場總線。它將調(diào)制后的正弦信號疊加在4-20mA的模擬信號上,是一項4-20mA模擬信號與數(shù)字通信相兼容的標(biāo)準(zhǔn),是從模擬控制系統(tǒng)向現(xiàn)場總線過渡的一塊踏腳石。HART作為一種命令/響應(yīng)協(xié)議被創(chuàng)建,在這種協(xié)議中,主機(jī)發(fā)出命令,設(shè)備響應(yīng)。當(dāng)一個安裝中有許多設(shè)備,并且主機(jī)正在與許多這些設(shè)備通信時,主機(jī)需要知道它想要發(fā)出命令的設(shè)備的名稱或地址,這種尋址方案在HART協(xié)議規(guī)范中被定義。


2007年HART為適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP),當(dāng)從WirelessHART無線網(wǎng)關(guān)返回數(shù)據(jù)時,由HART定義的尋址方案就不再需要了,而是使用IP地址,并為每個設(shè)備分配一個IP地址。這就是HART-IP,作為一種高速以太網(wǎng)協(xié)議,用于傳輸從無線WirelessHART網(wǎng)關(guān)收集的HART數(shù)據(jù)。奇妙的是,原來的HART協(xié)議仍然存在于HART-IP中,4-20mA模擬信號被過程變量和控制指令的安全、高速數(shù)字傳輸所取代。如今,四千萬臺擁有HART協(xié)議的4-20mA儀表構(gòu)成了全球安裝儀表的絕大多數(shù)。即使在今天,它仍然主導(dǎo)著全球流程工業(yè)的各類儀表。帶HART功能的現(xiàn)場儀表需通過支持HART協(xié)議的多通道智能模塊接入各類控制系統(tǒng)。


HART可以說是近40多年來業(yè)界最受信任的通信協(xié)議,HART通信基金會HCF(HART Communication Foundation)是一個國際性的、非盈利的會員制組織,它支持和促進(jìn)HART通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的廣泛使用。但遺憾的是,大多數(shù)HART設(shè)備擁有的眾多數(shù)據(jù)未能傳送到控制系統(tǒng)或者未能充分利用。


現(xiàn)場總線Fieldbus技術(shù)于20世紀(jì)80年代末、90年代初開發(fā),是用于過程自動化、制造自動化、樓宇自動化等多個領(lǐng)域的現(xiàn)場智能設(shè)備互連通信網(wǎng)絡(luò)。它作為工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)場及控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。它不僅是一個基層網(wǎng)絡(luò),而且還是一種開放式、新型全分布式控制系統(tǒng)。FF現(xiàn)場總線儀表需通過H1網(wǎng)卡接入控制系統(tǒng),Profibus-PA現(xiàn)場總線儀表需通過DP/PA耦合器與DP總線連接后接入控制系統(tǒng)。


現(xiàn)場總線對面向設(shè)備的自動化系統(tǒng)起到了巨大的推動作用,但其成本高、速度低、支持應(yīng)用有限等缺陷,再加上無法統(tǒng)一的數(shù)十個總線標(biāo)準(zhǔn)的無序競爭、不同總線標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品互聯(lián)復(fù)雜,其發(fā)展受到一定的限制。


作為無需布線的通信方式,無線通信技術(shù)具有節(jié)省電纜、簡化安裝、提高信息的可用性的優(yōu)點,但刷新率受限等因素限制了在控制回路等場合的應(yīng)用,所以它只是對HART、現(xiàn)場總線技術(shù)的補(bǔ)充。


以下是這幾種信息傳輸方式的比較(見表1)。


表1 信息傳輸方式的比較

信息傳輸方式的比較

以太網(wǎng)是世界上應(yīng)用最普遍的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),經(jīng)典以太網(wǎng)是以太網(wǎng)的原始形式,運行速度很低,而交換式以太網(wǎng)正是廣泛應(yīng)用的以太網(wǎng),可分別以快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)和萬兆以太網(wǎng)的形式呈現(xiàn)。交換式以太網(wǎng)的核心是一個交換機(jī),它包含一塊連接多個端口的高速背板,便于處理不斷增長的負(fù)載,每個端口都有一個標(biāo)準(zhǔn)的RJ-45連接器用來連接雙絞電纜。交換機(jī)只把幀輸出到該幀想去的端口。通過簡單的插入或者拔出電纜就能完成添加或者刪除一臺設(shè)備,而且端口及電纜的故障通常只影響到一臺設(shè)備,因此大多數(shù)故障都很容易發(fā)現(xiàn)。


Ethernet-APL(Ethernet with an Advanced Physical Layer),以太網(wǎng)高級物理層)技術(shù)提供了基于單對以太網(wǎng)的增強(qiáng)物理層,它基于IEEE和IEC標(biāo)準(zhǔn),提供到現(xiàn)場的雙線以太網(wǎng)連接,主要用于將現(xiàn)場設(shè)備(傳感器和執(zhí)行器)連接到控制網(wǎng)絡(luò)。


Ethernet-APL直接影響了跨行業(yè)的IT/OT網(wǎng)絡(luò)融合,借助基于以太網(wǎng)的物理層,下游應(yīng)用可以在集成了Ethernet-APL的設(shè)備上自由實施多種協(xié)議,從現(xiàn)場級到云端的普適性給工業(yè)領(lǐng)域帶來了讓人意想不到的革新。


以太網(wǎng)連線電纜默認(rèn)設(shè)置都是八根線,但不是所有的情況都會用到這八根線,如傳輸速率十兆的實際上只會用到其中的四根線,而千兆網(wǎng),則需要使用全部的八根線。而現(xiàn)在說到的Ethernet-APL,只用兩芯電纜就可以了,所以FieldCommGroup中國區(qū)技術(shù)總監(jiān)王駿將其稱為“兩線以太網(wǎng)”。網(wǎng)上有幾篇簡介Ethernet-APL的文章,稱Ethernet-APL“要革4-20mA、HART和現(xiàn)場總線的命?”雖說有點駭人聽聞,但未來對HART和現(xiàn)場總線構(gòu)成威脅還是肯定的,能否革HART和現(xiàn)場總線的命并取而代之還需再看看。


二、 Ethernet-APL技術(shù)

2.1 Ethernet-APL的進(jìn)程
早在2015年,曾有人演示過使用Ethernet-APL技術(shù)過程工廠架構(gòu)的微型版本。2018年,主要流程工業(yè)供應(yīng)商簽署了一項開發(fā)Ethernet-APL技術(shù)的協(xié)議,稱為“APL項目”。這項工作得到了領(lǐng)先的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)組織(SDO)FieldComm Group、ODVA、OPC Foundation和PROFIBUS&PROFINET International等機(jī)構(gòu)的支持(見圖1)。主要合作的自動化廠商有:ABB、艾默生、Endress+Hauser、Krohne、菲尼克斯電氣、羅克韋爾、倍加福、SAMSON、西門子、Stahl、Vega和橫河。

“APL項目”成功合作三年后,為現(xiàn)場儀表創(chuàng)建提供了以太網(wǎng)新的物理層解決方案。2019年底的NAMUR大會和2020年2月的ARC論壇上,菲尼克斯電氣公司通過演示設(shè)備展示了Ethernet-APL交換機(jī)的首批可用原型。依托Ethernet-APL交換機(jī)和PLCnextTechnology、NAMUR設(shè)備與“APL項目”合作伙伴ABB、Endress+Hauser、Krohne及SAMSON使用PROFINET協(xié)議將數(shù)據(jù)連接至HMI和云端。“APL項目”團(tuán)隊還與半導(dǎo)體制造商合作,為Ethernet-APL提供10BASE-T1L所需的芯片。此外,12個“APL項目”行業(yè)合作伙伴正在完成即將上市的產(chǎn)品開發(fā)。


2021年6月根據(jù)Ethernet-APL項目負(fù)責(zé)人發(fā)布的新聞聲明,正式推出Ethernet-APL技術(shù)并發(fā)布規(guī)格、工程指南和一致性測試計劃,最終用戶現(xiàn)在可以期待來自領(lǐng)先供應(yīng)商的組件,第一批產(chǎn)品現(xiàn)在可以從選定的供應(yīng)商處獲得。


2021年7月15~16日在德國法蘭克福舉辦了ACHEMA Pulse阿赫瑪展會,這是全球化工、制藥工業(yè)、生物技術(shù)領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展的盛會,在展會的在線互動平臺上舉行了涉及Ethernet-APL技術(shù)多廠商的演示,以數(shù)字化方式展示了不同產(chǎn)品廠商和網(wǎng)絡(luò)的參與,強(qiáng)調(diào)了Ethernet-APL將為終端用戶提供的多種選擇和互操作性。德國Softing Industrial Automation公司推出commModule APL全新硬件模塊,可實現(xiàn)與Ethernet-APL的連接,并提供能輕松配置的可實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備所需功能的應(yīng)用軟件,可以支持設(shè)備制造商將現(xiàn)有的HART和Modbus現(xiàn)場設(shè)備轉(zhuǎn)換成Ethernet-APL現(xiàn)場設(shè)備。倍加福(Pepperl+Fuchs)公司也推出了多種規(guī)格(8、16、24接入口)的Ethernet-APL現(xiàn)場交換機(jī),可接入24臺Ethernet-APL現(xiàn)場設(shè)備的現(xiàn)場交換機(jī)。


2.2 Ethernet-APL技術(shù)簡介

Ethernet-APL是基于10BASE-T1L(IEEE802.3cg-2019)以太網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展,可以支持各種高階以太網(wǎng)通信協(xié)議。Ethernet-APL通過對物理層進(jìn)行調(diào)整,可以滿足過程相關(guān)工廠可靠運行所需的要求,并規(guī)定了以太網(wǎng)通信在過程工業(yè)傳感器和執(zhí)行器上的應(yīng)用細(xì)節(jié),如規(guī)定了在危險場所使用的實施方法,使得在危險的過程自動化設(shè)施中部署高速、支持以太網(wǎng)儀器的進(jìn)展方面又邁了一大步。
圖4顯示了Ethernet-APL用于過程自動化的體系結(jié)構(gòu),位于云端的企業(yè)經(jīng)營管理系統(tǒng)和提供信息的控制系統(tǒng)(通常為PLC或DCS)仍為企業(yè)現(xiàn)有的系統(tǒng)。只是在向控制系統(tǒng)提供與生產(chǎn)現(xiàn)場聯(lián)系信息時增加了作為Ethernet-APL設(shè)備的APL電源交換機(jī)和APL現(xiàn)場交換機(jī),APL電源交換機(jī)向上通過工業(yè)以太網(wǎng)與控制系統(tǒng)相連,向下通過APL主干線(Trunk)與多臺APL現(xiàn)場交換機(jī)相連并提供電源,而主干線每段的長度為1000m,通過電纜連接器還可以多次擴(kuò)展。APL現(xiàn)場交換機(jī)有多個端口,每個端口可通過APL支線(Spur)連接APL現(xiàn)場設(shè)備,支線長度為200m,APL支線通過本質(zhì)安全性驗證,可用于Exia或Exic有防爆要求的區(qū)域,如Zone0/Div.1、Zone1/Div.2。主干線、支線均為沿同一兩線電纜同時傳輸數(shù)據(jù)和電源。APL現(xiàn)場設(shè)備是帶Ethernet-APL接口的APL現(xiàn)場設(shè)備(如溫度變送器、壓力變送器、流量變送器、定位器等),可通過支線連接到APL現(xiàn)場交換機(jī)的端口上,實現(xiàn)Ethernet-APL通信(見圖5)。帶Ethernet-APL接口的APL現(xiàn)場設(shè)備是指可支持EtherNet/IP、HART-IP、OPC-UA、PROFINET或任何其他更高級別協(xié)議的現(xiàn)場設(shè)備。

Ethernet-APL實現(xiàn)了現(xiàn)場到云端的無縫連接
Ethernet-APL實現(xiàn)了現(xiàn)場到云端的無縫連接


三、Ethernet-APL技術(shù)的特點

由表1可見,較為先進(jìn)的信息傳輸方式,如HART、現(xiàn)場總線、無線均需要配備昂貴、復(fù)雜和耗電的網(wǎng)關(guān)類設(shè)備(如網(wǎng)卡、耦合器、網(wǎng)關(guān)等),而通過Ethernet-APL融合,不再需要這類設(shè)備,直接通過交換機(jī)就可以實現(xiàn)了分散的現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)訪問,網(wǎng)關(guān)類設(shè)備的刪除,可以顯著降低安裝成本和復(fù)雜程度。

以太網(wǎng)在實際使用中經(jīng)常遇到不少挑戰(zhàn):功率的挑戰(zhàn)、帶寬的挑戰(zhàn)、布線的挑戰(zhàn)、通信距離的挑戰(zhàn)乃至于危險工況的挑戰(zhàn)。Ethernet-APL技術(shù)給予了一種新的可能,即從現(xiàn)場到云端的無縫融合。


3.1 功率

4-20mA的系統(tǒng)提供的功率約為36mW,現(xiàn)場總線的功率也極其有限,無線依靠鋰電池供電,功率更是受限。而Ethernet-APL可以在非防爆應(yīng)用中提供高達(dá)500mW的功率,在防爆應(yīng)用中提供60W的功率,這大大提升了以往的功率限制,意味著更多設(shè)備、更多功能能夠被啟用。尤其是隨著工業(yè)網(wǎng)絡(luò)邊緣的應(yīng)用來說,可用功率的限制一直是掣肘多應(yīng)用發(fā)展的攔路虎。Ethernet-APL技術(shù)的入場將大大提升測量的性能與數(shù)據(jù)邊緣處理的能力。

3.2 帶寬

首先對4-20mA(帶HART)、現(xiàn)場總線以及Ethernet-APL技術(shù)的10BASE-T1L通信做一個簡單的比較,從數(shù)據(jù)帶寬上來看,4mA~20mA的帶寬在1.2kbps,現(xiàn)場總線的帶寬在31.25kbps,10BASE-T1L為10Mbps,帶寬上Ethernet-APL技術(shù)占據(jù)的優(yōu)勢非常明顯。

3.3 布線

Ethernet-APL技術(shù)的10BASE-T1L標(biāo)準(zhǔn)定義了信道模型,該通道模型非常適合現(xiàn)場總線電纜,因此,某些已安裝的電流為4-20mA設(shè)備的電纜有可能在轉(zhuǎn)換成Ethernet-APL技術(shù)時重復(fù)使用。與更復(fù)雜的電纜相比,單根雙絞線電纜成本低,尺寸小并且更易于安裝。從現(xiàn)在了解到的情況看,多數(shù)情況下由于雙絞線電纜的兩端均可配接頭,安裝接線非常簡便。

3.4 通信距離

迄今為止,過程自動化應(yīng)用中的現(xiàn)場級設(shè)備和控制系統(tǒng)之間的物理距離一般限制為100m,而在相當(dāng)多的過程自動化應(yīng)用中有很多是100m~1000m的距離,Ethernet-APL技術(shù)可將通信距離拉長到1000m甚至更遠(yuǎn),并以極低的功耗和極高的可靠性與現(xiàn)場設(shè)備連接(見圖6)。
圖6 Ethernet-APL應(yīng)用的通信距離和防爆區(qū)域

3.5 防爆區(qū)域

Ethernet-APL支持兩種電壓峰值模式,一種是1000m線纜的2.4V峰值,一種是200m距離的1.0V峰值。1.0V峰值的模式意味著Ethernet-APL技術(shù)滿足了嚴(yán)格的最大能量限制,所以現(xiàn)場設(shè)備能夠在防爆區(qū)域中安裝使用。

四、專家評述

對Ethernet-APL技術(shù),由于目前尚在宣傳及試點階段,來自用戶的實際應(yīng)用評價尚未見到,所以我們只能先聽聽一部分熟悉這項技術(shù)的專家如何評述。

APL指導(dǎo)委員會主席約爾格·哈尼什(J?rg H?hniche)博士這樣評論:“我們很高興發(fā)布精心制定的技術(shù)規(guī)范和工程指南,使Ethernet-APL技術(shù)能夠開始改變過程自動化領(lǐng)域。Ethernet-APL項目內(nèi)多個標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)和供應(yīng)商組織之間的高水平合作導(dǎo)致了一個用于過程自動化面向未來的以太網(wǎng)高級物理層。這項技術(shù)的發(fā)布是一個關(guān)鍵的進(jìn)步標(biāo)志,現(xiàn)在開發(fā)之旅將繼續(xù),重要的行業(yè)合作伙伴正在開發(fā)產(chǎn)品。”


國際現(xiàn)場通信集團(tuán)(FieldComm Group,F(xiàn)CG)現(xiàn)場通信協(xié)議總監(jiān)沃利·普拉特(Wally P)表示:“多年來,我們一直在討論IT和OT的融合。雖然有時會遇到運營方面的阻力,但網(wǎng)絡(luò)安全管理、補(bǔ)丁、防火墻配置等工作是IT集團(tuán)的強(qiáng)項。讓IT人員做他們最擅長的事情?!蔽掷て绽乩^續(xù)說,有了HART-IP,安全地調(diào)試新的Ethernet-APL設(shè)備就可以像安全地調(diào)試WirelessHART儀器一樣容易。“把它從盒子里拿出來,放在工作臺上,連接一個手持設(shè)備,輸入網(wǎng)絡(luò)ID和連接鍵。然后把它放在裝置里,它就工作了。我們試著做內(nèi)部難做的東西,讓外部變得簡單?!?/span>

國際現(xiàn)場通信集團(tuán)中國區(qū)技術(shù)總監(jiān)王駿說:“Ethernet-APL是兩線以太網(wǎng)技術(shù),是未來過程自動化領(lǐng)域的底層通信基礎(chǔ)。Ethernet-APL技術(shù)已經(jīng)在自動化領(lǐng)域得到廣泛的關(guān)注和認(rèn)可,它符合未來的發(fā)展趨勢,因此獲得國內(nèi)外很多高校、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)的關(guān)注?!?/span>
艾默生流量變送器營銷經(jīng)理兼工作組代表安迪·克拉維茨(Andy Kravitz)指出:“當(dāng)今在以太網(wǎng)上運行的任何協(xié)議都可以通過Ethernet-APL使用,這包括HART-IP和Profinet以及EtherNet/IP和其他通常被排除在危險區(qū)域職責(zé)之外的工業(yè)以太網(wǎng)變體。諸如此類的基于以太網(wǎng)的協(xié)議提供了使用I/O的規(guī)定,這些I/O可以與使用傳統(tǒng)數(shù)字協(xié)議(例如模擬量+HART、Profibus-PA和基金會現(xiàn)場總線)的設(shè)備進(jìn)行通信”。安迪·克拉維茨繼續(xù)說道:“最初,我們希望客戶繼續(xù)根據(jù)舒適度、成本和性能做出決策。但隨著時間的推移,隨著儀器和系統(tǒng)供應(yīng)商為Ethernet-APL提供更多支持,我們希望客戶會選擇Ethernet-APL設(shè)備,因為這有可能提高性能、安全性和靈活性?!?/span>

橫河公司在APL工作組的代表遠(yuǎn)藤太郎(Taro Endoh)預(yù)測說:“基金會現(xiàn)場總線和Profibus-PA可能在Ethernet-APL技術(shù)面前最先敗下陣來,Ethernet-APL技術(shù)將首先取代傳統(tǒng)的數(shù)字協(xié)議,然后在不遠(yuǎn)的將來取代4-20mA和HART?!?/span>

但倍加福公司的凱斯勒(Kessler)表示,Ethernet-APL與當(dāng)前的現(xiàn)場總線協(xié)議不一定是勢不兩立、全有全無的命題?!癊thernet-APL交換機(jī)已被證明可提供具有雙重功能的Ethernet-APL支線接口,如Profinet-APL和Profibus-PA。從理論上講,這也是可行的,基金會現(xiàn)場總線儀器可以將數(shù)據(jù)映射到任何基于以太網(wǎng)的實時協(xié)議上。這種雙重功能對于將現(xiàn)有裝置轉(zhuǎn)換到基于Ethernet-APL的基礎(chǔ)設(shè)施非常重要。在未來幾年內(nèi),現(xiàn)有的基金會現(xiàn)場總線或Profibus-PA儀器可能會用Ethernet-APL接口來填補(bǔ)儀器功能缺失的空白。


ABB測量與分析部門平臺業(yè)務(wù)經(jīng)理蒂洛·梅林(Tilo Merlin)補(bǔ)充道:“由于目前大多數(shù)DCS系統(tǒng)已經(jīng)支持Profinet和EtherNet/IP,因此采用Ethernet-APL與這些協(xié)議配合使用將非常簡單?!庇捎谥苯邮褂孟司W(wǎng)關(guān)或其他協(xié)議轉(zhuǎn)換的使用,與傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線解決方案相比,它將大大降低復(fù)雜性和擁有成本,并提高可用性和穩(wěn)健性。蒂洛·梅林認(rèn)為:“除了應(yīng)用那些既定的基于以太網(wǎng)的協(xié)議,Ethernet-APL能夠使用OPCUA等新協(xié)議,提供新的安全和語義水平,從而打破了IT和OT之間的邊界。Ethernet-APL支持完整的以太網(wǎng)堆棧,這意味著IEEE(電氣與電子)世界的所有附加功能均可用于提高可用性。”蒂洛·梅林還表示:“以太網(wǎng)的通用多協(xié)議功能影響深遠(yuǎn),它使OT和IT世界之間的安全連接變得更加容易。由于OPCUA從現(xiàn)場級到云的普遍適用性,Ethernet-APL將成為物理資產(chǎn)連接到其數(shù)字化雙胞胎的基石。”


霍尼韋爾過程解決方案首席技術(shù)官杰森·厄索(Jason Urso)認(rèn)為,行業(yè)不應(yīng)該浪費大量時間擔(dān)心設(shè)備之間如何通信。杰森?厄索說:“我們將建立一個廣泛采用和普及的基礎(chǔ)設(shè)施,讓很多人了解并知道如何維護(hù)它。我們可能會發(fā)現(xiàn),新的設(shè)備和不同的行業(yè)更適合于其他協(xié)議,而不是HART-IP,但也不排除我們使用Ethernet-APL。所以,我們可以從中學(xué)習(xí),采納和適應(yīng),讓我們盡快將這項技術(shù)提供給我們的客戶?!?/span>

五、 結(jié)束語

雖然Ethernet-APL技術(shù)2021年才正式發(fā)布,包括產(chǎn)品市場價格、推廣力度、用戶接受程度都存在許多不確定的因素。但它畢竟是一項對HART和現(xiàn)場總線構(gòu)成威脅的一項頗具潛力的新技術(shù),且符合跨越IT/OT鴻溝、實現(xiàn)過程自動化系統(tǒng)信息高效傳輸和應(yīng)用的歷史潮流。期望國內(nèi)自動化行業(yè)的制造廠商能深入研究這一技術(shù),從而推出國產(chǎn)化Ethernet-APL技術(shù)的產(chǎn)品。

作者簡介
方原柏,1942年生,男,湖北黃岡人,昆明有色冶金設(shè)計研究院電氣自動化分院教授級高級工程師,曾擔(dān)任本刊編委?,F(xiàn)任昆明儀器儀表學(xué)會理事長,中國衡器協(xié)會技術(shù)專家委員會顧問,衡器、冶金自動化、儀器儀表與自動化等雜志編委,主要從事儀器儀表、控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究。

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