Ethernet APL als toekomst voor industriële automatisering

Ethernet APL, oftewel Advanced Physical Layer, is een term die steeds vaker naar voren komt in discussies over industriële automatisering en digitalisering. Nu de focus steeds meer verschuift naar digitalisering en externe operaties, staat Ethernet APL opnieuw in de schijnwerpers. Maar waar staan we eigenlijk met de implementatie ervan? Is het al volledig geïntegreerd in de industrie, of bevinden we ons nog in de beginfase? En welke impact heeft deze technologie op de toekomst van industriële processen?

Wat is Ethernet APL?

Ethernet APL is een technologie die speciaal is ontwikkeld om de kloof te overbruggen tussen verschillende veldbusprotocollen en ethernetgebaseerde systemen. Veldbussen zoals Profibus, DeviceNet, HART en Modbus/RTU gebruiken elk hun eigen bekabeling, hardware en dataprotocol. Dit creëert complexiteit voor zowel gebruikers als leveranciers. Ethernet APL biedt echter de mogelijkheid om een gemeenschappelijke infrastructuur te bieden die meerdere protocollen kan ondersteunen, wat de integratie van verschillende apparaten in een netwerk eenvoudiger maakt.

Huidige stand van zaken

Hoewel de belofte van Ethernet APL al enige tijd bestaat, is de technologie nog niet volledig uitgerold. Veel bedrijven bevinden zich momenteel in een fase waarin ze de voordelen van deze technologie evalueren en afwegen tegen de nodige investeringen. Vooral voor nieuwe projecten, zogenaamde “greenfield-projecten”, wordt vaak een mix van APL en traditionele technologieën zoals 4-20 mA-instrumentatie gebruikt. Dit laat zien dat de volledige overstap naar Ethernet APL tijd zal vergen.

Ondanks dat de technologie nog niet volledig is geïmplementeerd, is er een toenemend optimisme binnen de industrie. Tijdens recente webinars en discussies, bijvoorbeeld met experts van Beckhoff, werd verteld hoe slimme I/O-oplossingen, waaronder Ethernet APL, operationele optimalisaties kunnen bevorderen. Steeds meer bedrijven zien de voordelen van één netwerk dat in staat is om meerdere protocollen en toepassingen te ondersteunen.

Voordelen van Ethernet APL

Een van de grootste voordelen van Ethernet APL is dat het de mogelijkheid biedt om zowel communicatie als stroomvoorziening via een enkele tweedraadskabel te laten lopen, wat de complexiteit van bekabeling aanzienlijk vermindert. Dit maakt deze technologie geschikt voor een breed scala aan veldapparaten, niet alleen voor traditionele instrumentatie zoals transmitters en kleppen, maar ook voor andere apparaten zoals motorbesturingen en camera’s voor procesbewaking.

Bovendien ondersteunt Ethernet APL protocollen van verschillende organisaties, zoals HART-IP, EtherNet/IP, OPC-UA en Profinet. Hierdoor kunnen gebruikers profiteren van een uniforme infrastructuur voor al hun automatiseringsbehoeften. Dit vermindert de noodzaak van meerdere, parallelle systemen in fabrieken, wat zowel kostenbesparend als efficiënter is.

Een ander belangrijk aspect van Ethernet APL is de snelheid. Met een snelheid van 10 Mbit/s biedt APL voldoende bandbreedte voor toepassingen zoals het streamen van procesvideo’s of het gebruik van LiDAR voor het monitoren van bulkmaterialen, naast traditionele veldinstrumenten. Dit maakt het mogelijk om meerdere soorten gegevens gelijktijdig via hetzelfde netwerk te verzenden, zonder prestatieverlies.

De toekomst van Ethernet APL

De visie voor de toekomst is duidelijk: een enkele Ethernet APL-infrastructuur die alle veldapparaten ondersteunt. Hoewel de overgang naar een volledig op APL gebaseerde infrastructuur nog enkele jaren kan duren, vooral omdat veel apparaten nog niet beschikbaar zijn in een APL-versie, is het einddoel veelbelovend. Een belangrijke factor die bijdraagt aan het succes van Ethernet APL is dat het gebaseerd is op de bestaande internet- en ethernetprotocollen, die hun waarde al tientallen jaren hebben bewezen in zowel kantoor- als industriële omgevingen.

Bovendien maakt Ethernet APL gebruik van het HART-IP-protocol, wat betekent dat het compatibel is met bestaande HART-apparaten. Dit zorgt ervoor dat technici die al vertrouwd zijn met HART-terminologie en software eenvoudig kunnen overstappen op APL, zonder een steile leercurve te hoeven doorlopen.

Toch zal de overgang naar een volledig op APL gebaseerde infrastructuur niet van de ene op de andere dag gebeuren. Zelfs nieuwe installaties zullen waarschijnlijk een mix van APL- en 4-20 mA-instrumentatie bevatten, omdat het nog wel even zal duren voordat alle apparaten beschikbaar zijn in een APL-variant. Bovendien zullen draadloze sensoren steeds vaker een rol gaan spelen in de industrie, wat de behoefte aan traditionele bekabeling nog verder zal verminderen.

Uitdagingen en kansen

Ondanks de vele voordelen, brengt de implementatie van Ethernet APL ook enkele uitdagingen met zich mee. Voor eenvoudige apparaten kan de extra kosten van een APL-versie moeilijk te rechtvaardigen zijn, en in sommige gevallen kan het zinvoler zijn om vast te houden aan bestaande technologieën zoals 4-20 mA. Daarnaast zullen bedrijven die overschakelen naar Ethernet-APL te maken krijgen met een overgangsfase waarin ze moeten leren omgaan met de nieuwe infrastructuur en protocollen.

Desalniettemin biedt Ethernet APL grote kansen voor de toekomst van industriële automatisering. Door de mogelijkheid om meerdere protocollen via één infrastructuur te ondersteunen, kunnen bedrijven hun processen verder optimaliseren en de flexibiliteit van hun netwerken vergroten. Dit betekent dat ze beter in staat zullen zijn om te voldoen aan de steeds veranderende eisen van de markt, zonder dat ze voortdurend nieuwe systemen hoeven te implementeren.