A colaboração com organizações de padrões e os parceiros na indústria resulta em disponibilidade tecnológica para a nova camada física intrinsecamente segura a dois fios, conhecida como Ethernet-APL
As numerosas barreiras para implantar instrumentação habilitada para Ethernet de alta velocidade, em instalações de automação de processos perigosos, foram resolvidas com a introdução da tecnologia Ethernet-APL. A Ethernet-APL é a nova camada física intrinsecamente segura de dois fios, adequada para uso em aplicações de automação de processo exigentes. Os benefícios da Ethernet-APL incluem velocidade de comunicação muito melhorada, alcance de áreas perigosas, alimentação para instrumentação de campo, e cabos longos. Organizações líderes de desenvolvimento de padrões FieldComm Group, ODVA, OPC Foundation, e PROFIBUS & PROFINET International (PI), bem como 12 parceiros principais de projetos industriais, têm trabalhado juntos de forma bem-sucedida durante os últimos três anos sob o “APL Project”, para criar essa solução de camada física para instrumentação de campo. Com o lançamento de especificações, diretrizes de engenharia e planos de teste de conformidade pelo APL Project, os usuários finais podem agora esperar componentes dos principais fornecedores, com os primeiros produtos disponíveis em fornecedores selecionados.
A Ethernet-APL é uma extensão da especificação para Ethernet de par único (SPE) baseada em 10BASET-1L, que pode suportar protocolo de comunicação de ordem muito mais elevada. Fazendo ajustes na camada física, são satisfeitos os requisitos necessários para uma operação confiável em plantas relacionadas de processo. Os requisitos principais são comunicações baseadas na Ethernet de alta velocidade, operação em áreas potencialmente explosivas e a possibilidade de instalar longos trechos de cabos de até 1000 metros. Os parâmetros elétricos que um dispositivo Ethernet-APL deve satisfazer para garantir proteção contra ignição “intrinsecamente segura” estão definidos na especificação técnica da norma IEC TS 60079-47 (2-WISE or 2-Wire Intrinsically Safe Ethernet).
O Projeto APL para trazer a Ethernet ao campo está em andamento há vários anos, e é com muito entusiasmo e antecipação que esse lançamento inicial dessa tecnologia é anunciado. “Temos muito prazer de liberar essas especificações de tecnologia cuidadosamente elaboradas e as diretrizes de engenharia para habilitar a tecnologia Ethernet-APL, para começar a transformar o campo de plantas de processo”, comentou Jörg Hähniche, presidente do comitê de direção da APL. “O alto nível de cooperação por meio do desenvolvimento de múltiplas normas e organizações de fornecedores dentro do Projeto APL resultou em uma camada física orientada para Ethernet, para a automação de processo. Esse lançamento de tecnologia é um importante marco de progresso e a jornada de desenvolvimento agora continuará com produtos na linha de parceiros industriais significativos”.
O Projeto APL definiu port profiles para criar o conceito Ethernet-APL para múltiplos níveis de potência, com e sem áreas de proteção contra perigo de explosões. Ethernet-APL port profiles, incluindo classes de alimentação elétrica, opções de conexão de blindagem e comprimentos de segmentos, foram finalizados. Marcas nos dispositivos e na instrumentação indicarão nível de potência e funções, como fornecedor ou consumidor. Isso fornecerá um framework simples para interoperabilidade, desde a engenharia até a operação e manutenção. As diretrizes de engenharia e melhores práticas para planejamento e instalação também estão agora completas e disponíveis em um documento de instrução de engenharia, que dará suporte aos usuários no projeto e comissionamento de redes utilizando Ethernet-APL. Isso facilita uma transferência fácil de conhecimento para uma adoção harmoniosa da Ethernet-APL. As ferramentas de diagnóstico da Ethernet padrão ajudarão técnicos e engenheiros de instrumentação novos ou experientes no trabalho diário, proporcionando uma curva de aprendizado básica.
Como uma única camada física, a Ethernet-APL será capaz de suportar EtherNet/IP, HART-IP, OPC UA, PROFINET ou qualquer outro protocolo de rede de alto nível. As atividades estão em andamento para finalizar os testes de conformidade nas principais organizações de desenvolvimento de normas que fazem parte do Projeto APL. As especificações de teste agora publicadas garantirão a qualidade dos produtos e verificarão se um produto atende aos parâmetros definidos nas especificações APL port profiles. A equipe APL Project também tem cooperado com os fabricantes de semicondutores, que oferecerão 10BASE-T1L Phys para Ethernet-APL no mercado. Além disso, os 12 parceiros industriais do Projeto APL estão finalizando o desenvolvimento de produtos que logo estarão disponíveis no mercado. A demonstração de múltiplos fornecedores em Karlsruhe, Alemanha – apresentada digitalmente durante a ACHEMA Pulse, mostrando a participação entre diferentes fornecedores de produto e redes – destaca as múltiplas opções e interoperabilidade que a Ethernet-APL oferecerá aos usuários finais.
Com o lançamento da Ethernet-APL, os usuários podem agora antecipar uma camada física Ethernet única que possibilita longos trechos de cabos, segurança intrínseca e suporte a protocolo em nível de aplicação para máxima produtividade e resultados. Produtos logo estarão disponíveis no mercado com certificação de teste de conformidade. Os usuários podem conhecer mais sobre Ethernet-APL visitando o site ethernet-apl.org e fazendo o download do artigo “Ethernet to the Field”.
Nota do editor:
Desde o início, o PROFIBUS & PROFINET International (PI) tem fornecido tecnologias de comunicação para a automação de plantas de processamento. Com a NE 168 Ethernet for the field level publicada pela NAMUR e o desenvolvimento da NAMUR Open Architecture (NOA), foram definidos os requisitos que formam uma ampla base para uma implementação definida da Indústria 4.0 em plantas de processo. Para sua implementação, são indispensáveis uma tecnologia de comunicação adequada para o nível de campo e a existência de modelos de informação padronizados.
A PI assumiu a tarefa de desenvolver mais suas tecnologias em linha com os requisitos. Com a adoção do communication-independent PA profile V4.0 in 2019, a PI deu um importante passo inicial nessa direção.
Durante o mesmo período, tornaram-se disponíveis para o PROFINET funções que atendem às demandas especificas da indústria de processo. Isso inclui a tecnologia de integração de dispositivo FDI, que foi oferecida em cooperação com outras organizações. Com a disponibilidade da Especificação OPC UA for PROFINET, a PI estabeleceu uma base para a área de modelos de informação.
No processo, um modelo de informação para dispositivos, PA-DIM, é um aspecto importante dessa especificação. Esse modelo de informação é desenvolvido e refinado em cooperação com outras organizações. Além disso, especialistas da PI estão trabalhando em cooperação com a ECLASS e.V. na implementação de identificadores de semântica para os perfis de aplicação da PI. O white paper recentemente adotado “Semantics for PI Application Profiles” fornece uma receita para converter profile information em identificadores padronizados. Uma implementação para o perfil PA também já foi iniciada.
O uso de um sistema de comunicação baseado na Ethernet até o sensor em áreas intrinsecamente seguras requer um novo desenvolvimento, pois essa área não tem ainda uma solução padronizada adequada. Para essa finalidade, o projeto APL foi fundado em cooperação com outras organizações, em que a PI e seus membros desempenham um papel de liderança. O objetivo do projeto é especificar a tecnologia Ethernet-APL e fornecer as ferramentas, infraestrutura, e processos para garantir conformidade das interfaces Ethernet-APL em produtos.
Diante desse cenário, a PI escolheu automação de processo como foco de suas apresentações na PI Konferenz em março de 2021. Além disso, os resultados conjuntos de Ethernet-APL e os resultados de novos desenvolvimentos das tecnologias PI já citadas foram apresentados a uma grande audiência na ACHEMA Pulse. As tecnologias também são tema de workshops, que vêm atraindo um número cada vez maior de participantes. O lançamento no mercado dos produtos das companhias membro está em plena atividade. Devido às suas tecnologias para implementação em plantas de automação de processo, a PI está idealmente equipada para esses desafios.
– Fonte: PROFIBUS & PROFINET International (PI)
