Bisher war der Einsatz von Ethernet in vielen Prozessindustrien aufgrund von Sicherheitsrisiken stark begrenzt. Das jüngste Mitglied der Ethernet-Familie ermöglicht nun aber die vollständige Ethernet- und TCP/IP-Konnektivität in gefährlichen Umgebungen wie Chemieanlagen, der Öl- und Gasindustrie sowie in Wasserstoff-Produktionsstätten. Außerdem erlaubt es Geräten in der Prozessindustrie, mit hoher Geschwindigkeit und über Distanzen von bis zu 1.000m zu kommunizieren. Strom- und Kommunikationssignale werden dabei über eine einzige zweiadrige Leitung geführt. Mit APL für Industrial-Ethernet-Protokolle wie Profinet oder auch Ethernet/IP steht also ein Paradigmenwechsel an, denn es überwindet die bisherigen Limitierungen und schließt als Schlüsseltechnologie die Lücke in der Automatisierungspyramide hin zur Feldebene.
Erfolgreiche Lasttests von Ethernet-APL
Um die Leistungsfähigkeit von Ethernet-APL unter Beweis zu stellen, führte Endress+Hauser bereits Anfang 2023 Lasttests durch, die einen realistischen Einsatz dieser Technologie simulierten. Die Ergebnisse zeigten eindeutig, dass Ethernet-APL den hohen Erwartungen der Prozessindustrie gerecht wird. Dafür wurden rund 240 Messgeräte und Komponenten von Endress+Hauser auf Interoperabilität und Zuverlässigkeit getestet. Die Ergebnisse: Ethernet-APL erfüllte alle wesentlichen Anforderungen, einschließlich Netzlast, Skalierbarkeit, Fehlertoleranz und Redundanz-Umschaltzeiten, und übertraf diese in einigen Bereichen sogar.
Große Erwartungen seitens der Industrie
Damit erfüllt sich der langjährige Wunsch vieler Anwender nahtlos von der Unternehmensebene in die Anlagenwelt und sogar bis hinunter in das einzelne Feldgerät zu schauen, Daten abzurufen und zu aggregieren sowie Probleme und Aufgaben der Mess- und Regeltechnik von der Leitwarte aus zu lösen. Durch die höhere Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit des Netzwerks können Produktionsprozesse damit flexibler gestaltet und automatisierte Prüfabläufe effizienter durchgeführt werden. Dies führt zu einer besseren Anlagenperformance, verkürzten Stillstandszeiten und reduzierten Wartungskosten. Die Anlagen profitieren zudem von einer durchgängigen Vernetzung, die den Zugang zu den Komponenten vereinfacht und eine schnelle Bereitstellung hochauflösender Prozessdaten ermöglicht. Diese Daten erleichtern die zustandsorientierte Wartung und ermöglichen tiefere Diagnosen der Anlagenzustände, was die Verfügbarkeit erhöht und die Wartungsintervalle besser steuerbar macht. Zudem ermöglicht die Technologie innerhalb der Verwendung von Profinet, mithilfe des Profil 4.0, die Durchführung eines reibungslosen Gerätetausches in der Anlage.
Vorteile im Engineering
Für das Engineering, also die Planung und Projektierung der Anlage, bedeutet Ethernet-APL eine deutliche Vereinfachung. Durch die Automatisierung und die reduzierte Komponentenauswahl wird der Planungsaufwand gegenüber traditionellen Feldbustopologien verringert. Zudem ermöglicht die Direktverdrahtung zwischen Feldkomponenten und den Switches eine schnellere und effizientere Inbetriebnahme. Diese Vorteile führen dazu, dass Anlagen schneller produktiv werden, was sowohl die Investitions- als auch die Betriebskosten senkt.
