Ethernet-APL Bandbreitenerweiterung für industrielle Anwendungen

Abstract

Ethernet Technologie ist in Prozessanlagen nur in den höheren Ebenen der Automatisierungspyramide im Einsatz, kaum in der Feldebene. Dabei bietet Ethernet viele Vorteile, die vor allem im Zuge der Digitalisierung und Industrie 4.0 genutzt werden könnten. Mit Ethernet-APL liegt nun eine Lösung vor, die den Einsatz von Ethernet mit 10 Mbit/s in der Prozessautomatisierung auch in einer rauen und explosionsgefährdeten Umgebung möglich macht. Auch wenn 10 Mbit/s gegenüber den bisherigen Feldbuslösungen ein Quantensprung in der verfügbaren Übertragungsbandbreite darstellen, zeigt sich in heutigen Betrachtungen der zu erwartenden Netzwerklasten schon bald auch die 10 Mbit/s als ein Engpass in der verfügbaren Bandbreite. In IEEE 802.3 existieren bereits Standards für 2-Leiter Ethernet mit 100 Mbit/s, 1Gbit/s und mehr. Die dort festgelegten maximalen Kabeldistanzen sind allerdings für Anwendungsfälle im Automobilbereich ausgelegt (max. 40m) und genügen somit nicht den Anforderungen anderer Industrien. Für den Nachweis der Realisierbarkeit einer Bandbreitenerweiterung auf 100 Mbit/s bei Beibehaltung der verwendeten Kabelstruktur wurden von Endress+Hauser in Kooperation mit der Fachhochschule Nordwestschweiz diverse Machbarkeitsstudien durchgeführt. Nach einer kurzen Einführung der Notwendigkeiten für eine Bandbreiten-Erweiterung bei Ethernet-APL sollen die Ergebnisse der 100 Mbit/s Untersuchungen im Detail vorgestellt und ein Ausblick auf die weiteren Aktivitäten gezeigt werden.