Ethernet-APL：流程工业的新通信标准
流程工业迈向数字化转型道路，通过智能传感器和执行机构提供的数据量也不断增长。但一直以来都没有一个能够高速传输这些数据并贯穿自动化结构多个层级的通信标准。流程工业现场使用的设备必须具备如远程连接现场设备和防爆等功能特点。
因此，为了满足这些需求，流程工业领域的一些组织和企业合作开发了以太网高级物理层（Ethernet-APL）。这种崭新的通信技术基于 10BASE-T1L 以太网标准，允许电缆最长可以达到 1000 米，传输速率为 10 Mbit/s。整个防爆危险区域的电源限制由 IEC 60079-47（2-WISE）规范规定。有了 Ethernet-APL，就可以通过一对线缆（单根以太网）进行供电和传输数据。为了简化安装工作并提高所在用设备的连接性，项目组还在 TS10186 技术标准中定义了端口规范：除了连接和网段等级信息之外，端口配置文件中还包含了各个设备接口的防爆认证。
- 通过一对线缆进行供电和数据传输
- 所有现场设备数据无缝通信
- 拓扑结构灵活，可实现远距离传输
- 传输速率比流程工业领域现有的通信标准快 300 倍
- 灵活支持各种协议，如 PROFINET、EtherNet/IP 和 OPC UA
- 由于接口和电缆属性已经定义，无需提供本质安全证明
- 通过现有的电缆快速集成到现有系统中
- 简单实现 NAMUR 开放式结构
倍福助力实现 Ethernet-APL
Ethernet-APL 旨在基于以太网实现过程设备的所有通信：从现场层到上位控制系统。为了改造整台设备，还需要新的 Ethernet-APL 现场设备。由于此项技术仍然相对较新，并且涉及到高级开发工作，市场上的设备种类并不多。10 Mbit/s 的传输速率只能为简单的数字量传感器带来有限的附加值。
因此倍福决定将 Ethernet-APL 技术整合到端子模块产品中。结构紧凑的 ELX6233 可以与其它 EtherCAT 端子模块一起安装在控制柜中。两台 Ethernet-APL 现场设备可以通过 ELX6233 端子模块连接。与所有 ELX 系列 EtherCAT 端子模块一样，ELX6233 可以直接连接防爆区 0 区的本安型现场设备。
ELX6233 的主要优势
模块化和灵活的组合选项
倍福的系统解决方案允许所有 EtherCAT 端子模块相互连接，无需使用特殊工具。ELX6233 采用标准外壳，因此可以很轻松地集成到现有的端子模块网段中。直接连接 CX 系列嵌入式控制器可为数字化转型带来大量优势，包括网关应用程序能够处理来自现场设备的数据，并在进一步共享之前对数据进行过滤。
直接连接本安型现场设备
ELX6233 与我们的很多 EtherCAT 端子模块一样，适合安装在防爆区 2 区。更重要的是，专用电路意味着这些端口具有最高防爆等级，能够连接防爆区 0 区的本安型现场设备。即参数符合 IEC 60079-47 规范，并支持 SPAA 端口规范。
节省空间的解决方案
通过 ELX6233 可以在控制柜中精确创建所需的 Ethernet-APL 通道数量。它的紧凑型设计不仅能够节省空间，而且还能降低成本。并且，此款 EtherCAT 端子模块的宽度仅为 24 mm，适用于任何应用，无论是大型过程设备还是结构紧凑的测试装置。
通过 EtherCAT 实现高速通信
与很多 PROFINET 架构不同，控制器直接集成在 EtherCAT 端子模块中，而不是位于上位控制系统中。由于 EtherCAT 与 PROFINET 相比，可以减小过程镜像的数据尺寸，因此可以在周期时间方面显著提高性能。由于各个端口和协议分离，数据安全性也比传统的交换式网络更高。
Ethernet-APL 常见问题解答
在很多应用中，Ethernet-APL 需要与现有的 HART、Profibus 和数字量信号等通信技术结合使用；然而，市场上还没有任何针对此类混合运行的解决方案。因此，倍福在模块化基础上，将 Ethernet-APL 集成到现有的端子模块产品系列中，从而可以灵活地组合使用不同的信号类型。
Ethernet-APL 根据 IEC 60079-47 技术规范规定了本质安全以太网的各种能量等级。这些能量等级在端口配置文档规范中进行了概述，网络中的每个 APL 端口都必须遵守这些规范，并且对哪些端口可以相互连接有明确的定义。有了所有这些信息，便无需在进行本质安全证明时再单独验算。
