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PROFINET over APLの概説
"Ethernet APLはプロセスプラントへのPROFINEの導入を可能にします。"
イーサーネットはエンタープライズレベルの通信ではデファクトスタンダード
ですが、そのままプロセスオートメーションに使用することは困難です。
Advanced Physical Layer(以降APLと記載), Ethernet-APLは、通信と電源
を重畳した2線式イーサーネットなので本質安全で防爆対応が可能です。
長いケーブル長にも対応します。
IEEEとIECスタンダードをベースとするEthernet-APLはPROFINETと他の
イーサーネットベースのプロトコルにも対応します。デバイスベンダー様は
複数のプロトコルを同時に開発することが可能です。20年以上稼働している
プロセスプラントでは作業員、設置デバイスの安全が要求されます。
爆発の可能性がある危険エリア、過酷な条件への対応には新技術の開発が要求
されます。開発にはテスト作業とビジネスボリュームを考慮しなければなりません。
また複雑で多くのトレーニングが不要なことも要求されます。
Ethernet-APL技術の開発は2018年に設立された"The APL Project"により合意
されFieldCom Group様、ODVA様、OPC Foundation様の産業標準開発組織
(Industry Standard Development Organizations<SDOs>)と
主要なプロセスオートメーションデバイスベンダー(ABB, Emerson,
Endress+Hauser, Krohne, Pepperl+Fuchs, Phoenix Contact, R. Stahl,
Rockwell Automation, Samson, Siemens, Vega and Yokogawa等<敬称略>)により
推進されています。
PROFINET over APLの詳細
PROFINET over APLの詳細
"Ethernet-APLによるPROFINETへのメリット"
1: 2線ケーブル
2: 長いケーブル長
3: 電源重畳
4: 本質安全での防爆保護対応
5: 簡単な設置
6: 既存のフィールドバスケーブル"タイプA"を使用可能
7: PROFIBUS PAからの切替と共存
8: サージ保護
"PROFINETによるプロセスオートメーションのネットワーク"
Ethernet-APLは1000mのケーブル長で10Mbit/s 全2重に対応します。
既存のHART等よりも300倍以上の高速通信を実現します。
Ethernet-APLは標準イーサーネットの拡張なのでプロセスプラントで
要求される信頼できるオペレーションを実現します。
Ethernet-APLの物理層はPROFINETの他、OPC-UA等、他のプロトコルでも
利用できます。
"PROFINET over APLは既存のイーサーネットと何が違うのか?"
PROFINET over APLはプロセス用途で要求される更なる機能にも対応します。
屋外設置と危険エリアでの保護に対応します。
各々のIECスタンダードに準拠し相互でシンプルな運用を提供します。
〇本質安全に対応した2線式イーサーネット。
IEC TS60079-47(2-WISE)では全ての危険ゾーンでの本質安全を定義しています。
Ethernet-APLは複雑な計算無しで本質安全の検証をシンプルに実施できます。
〇Ethernet-APLは危険エリアの保護の有無に関わらず複数電圧のポート
プロファイルを定義します。
〇PROFINET over APLはスクリュータイプまたはスプリングクランプターミナル
の使用が可能です。シンプルな設置を実現します。
PROFINET over APLのユースケース
"PROFINET over APLの設置、導入方法は?"
PROFINET over APLは設置とネットワーク技術を考慮し設計されています。
物理的な冗長化、スケーラブルでダイナミックな再コンフィギュレーションにも
対応します。PROFIBUS PAで実績のあるTrunk/Spurでのトポロジーを利用できます。
〇 Ethernet-APLテクノロジーの定義により2つの一般的なネットワークセグメント
で構成されます。
1: "Trunk"は1000mまでのケーブル長に対応する上位レベルの電源と信号ラインに
対応します。
2: "Spur"は200mまでのケーブル長に対応する下位レベルの電源と信号ラインに
対応します。"
〇ネットワークトポロジー構築の為に2種類のスイッチが定義されています。
1: 1つまたは複数ポートに電源と通信を提供するパワースイッチ。外部電源供給。
2: spur接続ポートを持つフィールドスイッチ。外部電源またはtrun経由で給電。
以下のようなトポロジーを構築できます。
