Ethernet APL

Ethernet APL chính xác là gì?

APL là viết tắt của cụm từ Advanced Physical Layer (Lớp Vật lý Nâng cao) và mô tả sự phát triển hơn nữa của việc truyền dữ liệu vật lý trong mạng Ethernet. Lớp vật lý này cho phép trao đổi dữ liệu Ethernet chỉ thông qua hai dây dẫn, thay vì bốn hoặc tám dây dẫn như trước đây.

Bên cạnh chức năng truyền thông thuần túy, công nghệ này cũng cho phép cung cấp điện cho các thiết bị được kết nối trên cùng một cặp dây dẫn (tùy chọn).

Do đó, Ethernet APL là một trong số các biến thể của Ethernet một cặp dây (Single Pair Ethernet - SPE) và cho phép kết nối trực tiếp các cảm biến, nhờ đó giúp duy trì liên lạc liên tục đến vài mét cuối cùng trong khu vực.

Các tính năng của Ethernet APL

1. Vượt qua những khoảng cách lớn: thân cây dài tới 1.000 m, các nhánh phụ dài tới 200 m.
2. Có thể sử dụng trong các khu vực được bảo vệ chống cháy nổ (Zone 0, 1 và 2).
3. Khả năng tương thích giữa các thiết bị và hệ thống của các nhà sản xuất khác nhau.
4. Việc thu thập và phân tích lượng dữ liệu khổng lồ bổ sung là hoàn toàn khả thi (big data) – các giải pháp mới như dự đoán bảo trì có thể được hiện thực hóa để tăng tính khả dụng.
5. Hiện đại hóa hệ thống một cách tiết kiệm chi phí với hệ thống cáp hiện có và các giao thức Ethernet đã được chứng minh như EtherNet/IP™, HART IP, OPC UA và PROFINET.

Sự khác biệt giữa SPE và Ethernet APL là gì?

Công nghệ Ethernet một cặp dây (SPE) bao gồm nhiều tiêu chuẩn khác nhau, hỗ trợ các tốc độ truyền dữ liệu và chiều dài cáp khác nhau, do đó phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau. Có thể phân biệt giữa các tiêu chuẩn 10BASE-T1S, 10BASE-T1L, 100BASE-T1 và 1000BASE-T1.

Lớp vật lý nâng cao (Advanced Physical Layer - APL) sử dụng tiêu chuẩn 10BASE-T1-L theo IEEE 802.3cg cùng với tiêu chuẩn IEC TS 60079-47, 2021-03 (2-WISE) (2-WISE = Ethernet an toàn nội tại 2 dây), và hỗ trợ các phương pháp bảo vệ chống cháy nổ bao gồm an toàn nội tại. Do đó, Ethernet APL cho phép sử dụng trong các khu vực có nguy cơ cháy nổ và kết nối khoảng cách lớn lên đến 1.000 m với tốc độ 10 Mbps.

Ethernet APL được sử dụng ở đâu?

Ethernet-APL cho phép kết nối trực tiếp các thiết bị và cảm biến trong các khu vực Ex của các ứng dụng công nghệ quy trình. Nhờ tích hợp Ethernet trực tiếp, các giải pháp gateway phức tạp có thể được loại bỏ nếu cần truy cập dữ liệu từ hiện trường. Do đó, Ethernet-APL là nền tảng kinh tế và là yếu tố thúc đẩy mạnh mẽ cho IIoT trong tự động hóa quá trình. Đồng thời, nó cho phép các khái niệm mới, chẳng hạn như Kiến trúc Mở NAMUR (NAMUR Open Architecture - NOA) hoặc tiêu chuẩn Tự động hóa quá trình mở (Open Process Automation - O-PAS™). Kết quả là, các nhóm người dùng khác nhau có thể hưởng lợi từ công nghệ mới này:

1. Người vận hành và người dùng
2. Nhà cung cấp hệ thống điều khiển
3. Các nhà thầu EPC và các nhà tích hợp hệ thống
4. Các nhà sản xuất thiết bị

Thiết lập mạng APL

Ethernet-APL có thể được sử dụng cả trong các nhà máy nhỏ gọn (ví dụ: nhà máy dược phẩm hoặc hóa chất) và các nhà máy quy mô lớn trong ngành công nghiệp chế biến. Cấu trúc mạng trục chính và nhánh phụ được sử dụng để mở rộng phạm vi phủ sóng.

Các thiết bị chuyển mạch Ethernet APL được lắp đặt tại hiện trường được thiết kế để sử dụng trong các khu vực có nguy cơ cháy nổ (vùng 1 và 2 hoặc phân khu 2), nhằm đáp ứng tất cả các yêu cầu cao hơn về bảo vệ chống cháy nổ với mức độ bảo vệ an toàn cao hoặc an toàn nội tại.

Nguồn: Ethernet-APL (Phoenix Contact)