L'avenir de l'automation des processus avec Ethernet-APL
La nouvelle référence pour la numérisation dans l'industrie des processus
La numérisation est le mot-clé du progrès dans l'industrie des processus. L'objectif primordial est une mise en réseau intelligente homme-machine et machine-machine pour une automatisation efficace des processus. Le suivi des processus et l'évaluation des données de diagnostic sur le terrain jouent ici un rôle majeur. Cela est tout particulièrement valable pour les atmosphères explosibles.
De nouveaux concepts tels que NAMUR Open Architecture (NOA) ou Open Process Automation Standard (O-PAS ™) requièrent une infrastructure puissante et flexible. Il est nécessaire de disposer d'une norme de réseau offrant des bandes passantes élevées et des taux de transfert rapides sur le terrain, le tout combiné à une installation facile.
La solution : Ethernet Advanced Physical Layer ou Ethernet-APL en abrégé. La norme internationale pour Ethernet sur le terrain.
Ethernet-APL : une technologie de transmission de données sans limites
La technologie de transmission de données Ethernet Advanced Physical Layer est la nouvelle norme pour un Ethernet à 2 fils. Ethernet-APL est spécialement optimisée pour une utilisation dans des systèmes de l'industrie des processus et permet la mise en place de structures modernes et numériques. Une communication IP continue est possible du niveau du terrain au système de commande – et même au-delà – tout comme la mise en réseau horizontale et verticale de systèmes entiers.
Ethernet-APL repose sur la spécification 10BASE-T1L de la norme IEEE 802.3 et l'étend spécialement pour une utilisation dans l'industrie des processus. Plus encore : cette technologie avancée de transmission de données prend en charge le mode de protection Sécurité intrinsèque « i » en atmosphères explosibles des zones 0, 1 et 2 (selon CEI 60079-11 et CEI 60079-25), classe I, div. 1 et div. 2 (NEC500). Contrairement à la technologie Power over Data Lines (PoDL) de la spécification Single Pair Ethernet (SPE), Ethernet-APL utilise son propre concept d'alimentation (selon CEI TS 60079-47). Au lieu de connecteurs industriels, l'installation s'effectue principalement au moyen de raccords de serrage couramment utilisés dans l'industrie des processus.
Voici comment fonctionne Ethernet-APL dans l'automation des processus
Ethernet-APL prend en charge différents concepts d'installation. La topologie en étoile éprouvée par Ethernet en fait partie. Celle-ci est particulièrement simple à planifier et favorise les réseaux redondants (anneaux) comprenant typiquement jusqu'à 250 composants bus de terrain. À cet effet, des Ethernet-APL Field Switches alimentés en externe sont exploités directement dans la zone 1 ou la zone 2 sur un Ethernet industriel 4 fils 100BASE-TX ou 100BASE-FX et alimentent en énergie de sécurité intrinsèque les composants bus de terrain Ethernet-APL connectés.
Comme alternative, la topologie tronc-spur peut être utilisée. Dans ce cas, un Power Switch fournit de l'énergie au réseau sous-jacent et assure la conversion de l'Ethernet 4 filsen Ethernet 2 fils. Sur ce tronc mesurant jusqu'à 1000 m de long sont alors connectés les Field Switches – alimentés par le tronc – avec les composants bus de terrain Ethernet-APL de sécurité intrinsèque.
Le point commun des deux options est le nouveau concept de sécurité intrinsèque pour les composants bus de terrain Ethernet-APL : « 2-Wire Intrinsically Safe Ethernet » (2-WISE) est basé sur le concept éprouvé FISCO (Fieldbus Intrinsically Safe Concept). Même les câbles de type A utilisés pour le bus de terrain peuvent encore être utilisés. R. STAHL a contribué à cette nouvelle spécification technique CEI TS 60079-47 au niveau de la CEI.
Des tests et des certifications garantissent un fonctionnement interopérable des dispositifs de différents fabricants au sein d'un même réseau.
Ethernet-APL : l'avenir de l'automation des processus
Le développement et la commercialisation d'Ethernet-APL sont le fruit d'une coopération entre 12 fabricants ainsi qu'avec les principales associations technologiques FieldComm Group (FCG), ODVA, OPC Foundation et PROFIBUS PROFINET International (PI). Ce groupe de travail APL a commencé ses activités en 2018 et les a achevées avec succès en août 2022 – Ethernet-APL est prêt à être mis en pratique.
Aujourd'hui, les associations technologiques travaillent avec les fabricants sur les mesures de certification afin de garantir l'interopérabilité des produits. Certains utilisateurs finaux testent déjà la nouvelle technologie dans leurs laboratoires d'essai pour s'assurer qu'elle est adaptée à la pratique – Ethernet-APL impressionne par d'excellents résultats.
Les premiers composants bus de terrain et produits d'infrastructure Ethernet APL étaient disponibles sur le marché jusqu'à fin 2023 – de nombreux autres sont annoncés pour 2024. Du côté de NAMUR, une APL Task Force travaille activement à la diffusion et à l'utilisation de la technologie en étroite collaboration avec la ZVEI (Association allemande de l'industrie électrique et numérique) et ses entreprises membres – quand prendrez-vous le train rapide Ethernet-APL ?
