Ronny Becker and Andreas Hennecke report."> 从4-20mA继续前进的时间是正确的 - 必威betway西

从4-20mA继续前进的时间是正确的

2021年5月20日

在过程行业中，4-20 MA技术仍然是标准。最重要的是，新技术将需要测量其简单性和可靠性。以太网-APL是基于10baset1l的单重以太网（SPE）的增强物理层，看起来可以实现这一目标。罗尼·贝克尔和Andreas Hennecke报告。

为了了解为什么流程行业传统上在以太网解决方案中挣扎，需要详细研究该行业的复杂性。在过程植物中，到目前为止，以太网主要用于较高的自动化金字塔水平，并且很少在现场水平上使用。以太网在数字化和行业4.0的背景下提供了许多优势，尤其是较大的带宽和高速，这使得可以访问大量数据。确实，如果没有访问这些数据，就无法实现现代和创新的诊断概念。但是，传统的以太网解决方案不符合过程行业的要求，例如在屏蔽的2线线上的内在安全性和最高1公里的线长度。

这就是为什么12个行业合作伙伴和四个用户组织（FieldComm Group，ODVA，OPC基金会和Profibus International）共同开发了满足流程行业这些需求的2线以太网解决方案的原因。这个概念标题为“以太网式物理层”（现在称为以太网APL）于2015年建立。从那时起，IEEE和IEC标准已建立，并且该技术已经充分开发。

以太网APL的技术推出将在2021 Achema Pulse进行，到年底，用户应该期望看到现成的购买以太网设备。

在潜在的爆炸环境中使用具有内在安全性的技术给工艺行业带来了挑战。介绍了田间总线（Fisco）来解决这一问题，并证明非常成功。为了确保以太网APL支持危险区域的内在安全性，IEC PT60079-47工作组开发了针对2线本质上的以太网的技术规范，称为2Wire固有安全的以太网或“ 2-Wise”。DEKRA测试和认证GmbH的成功测试证实了这种方法。

从正式的角度来看，现在没有什么能阻止以太网技术进入流程行业。但是，就像引入新技术的情况一样，在实践中最终将其使用之前，大量详细的工作在等待用户和制造商。

一步步
不仅要考虑的技术 - 鉴于电磁兼容性（EMC）要求，爆炸保护，灰尘或高温，而且是国际标准化，这是系统的极长服务寿命，这不仅是要求的，而且还不仅仅是技术。工程指南和设备测试方案的开发。必须从一开始就考虑任何新技术，并适应新要求：必须对连接器进行审查并检查制造商的兼容性，必须设计小温度传感器的外壳，有限的电源必须是考虑的，必须制定必要的测试程序。

2019年，Bilfinger Engineering＆Vaintenance用Pepperl+Fuchs对以太网APL进行了初步测试。目的是检查技术和相关的技术飞跃。在测试设置中，来自Pepperl+Fuchs的可用以太网络基础架构原型通过PROFINET连接到当前的过程控制系统。此设置从自动化系统的整个生命周期中运行了各种用例，包括组装，设备调试以及在以太网-APL层发生故障时通信的稳健性。为此，设置必须进行多项压力测试。此外，在新的物理层上检查了新的基础架构组件（例如字段和电源开关或现有电缆类型）的一般处理。总体而言，测试设置是成功的。

做出改变
在已经运行已有数十年的过程植物中，重要的一代设备一起工作很重要。因此，试点应用程序研究了这些类型的世代问题，例如，当以太网-APL现场设备和Profibus PA现场设备连接到交换机时，或者是不同的Profinet设备（例如APL Switch，Proxy还是远程I/O）来自不同制造商可以在环中互相通信。

此外，研究了从Profibus到Profinet所需的努力。例如，显示PA设备可以通过PA配置文件3.02轻松交换，因为APL开关上的端口会说话PROFIBUS PA和PROFINET。此外，证明PROFIBUS PA和PROFINET在一个基础设施中的永久性联合操作被证明是可能的。

这使设备更换变得容易，并且在操作过程中也可以从fieldbus到以太网上的升级。仅列出几个实用的示例 - 如果设备不再可供购买，则在几分钟内完成交换电位传感器的曲线应更快地提供。通常，调试可以更快地完成，因为可以通过基于以太网的通信自动执行解决方案。此外，以太网为新应用程序提供了机会，例如Web服务器功能的连接或通过OPC-UA在Namur Open Architecture（NOA）概念框架内的应用程序。由于PROFIBUS PA和PROFINET协议的相似性，即使是该控制技术所需的控制技术的变化也是可管理的，因此易于实施。

测试人员的判决是积极的。他们得出的结论是，带有Profinet的以太网APL有可能最终取代4-20 MA技术。

更快，更简单
优点是无可争议的。多亏了以太网APL，可以更安全，更轻松地将数据运输，从而可以使用更智能的工具。这意味着从安装和调试开始，可以大大简化工作流程。高水平的数据集成可确保更高程度的自动化，从而更快地实施。例如，新的现场设备在循环检查期间“个人”注册。

此外，数据始终在正确的位置可用，例如在野外手持式上。当前的数据交换增加了该数据的一致性 - 也许是一个平庸的问题，但在实践中一次又一次地出现了。得益于以太网络，项目计划，控制或资产管理系统与仪器之间的连续数据交换是可能的。由于尚未转移的变化而引起的不一致之处，例如，更换设备时，现在已经成为过去。

此外，快速简便的数据访问提供了对流程的更深入的见解，因此为过程优化提供了机会，例如通过智能数据分析。此外，新的维护概念是可能的，因为除其他外，现场设备可以独立地报告维护需求。

不可否认的是，由于其稳健性和简单性，4-20 MA技术已经为行业提供了很好的服务，但它不再足够用于将来的数字任务。应该始终牢记，以太网本身并不是市场上的新技术。相反，多年来，在许多工业控制室中，它已被尝试和测试 - 作为四线技术。基于以太网的协议（例如Profinet或以太网/IP）被广泛使用，例如控制控制器，频转换器或分析仪。以太网-APL仅仅是物理层，现在可以在过程行业的领域中使用，并可以在那里展开其好处。

换句话说，以太网APL不仅使过程更安全，而且还可以避免数据不一致，从而提高了最终产品的质量和交付可靠性。必威官方登陆因此，许多制造商已经在评估其产品中以太网APL的实施，以便用户可以从更广泛的设备中受益。必威官方登陆加入过程行业的数字化。

罗尼·贝克尔（Ronny Becker）是Bilfinger维护的测试工程师，Andreas Hennecke是Pepperl+Fuchs的产品营销经理FieldBus技术。


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