Ethernet in Ex-zones

Ethernet in explosiegevaarlijke zones

Ethernet in de procesindustrie

Industrial Ethernet is al lang bekend in fabrieksautomatisering en is nu ook behoorlijk wijdverbreid. De speciale eisen van de procesindustrie en vooral van processen met potentieel explosieve atmosferen hebben tot dusver het gebruik van Ethernet niet toegestaan. Deze vereisten omvatten intrinsieke veiligheid, configuratie tijdens bedrijf, redundantie voor maximale beschikbaarheid en, last but not least, een lange kabellengte, die beperkt is tot 100 meter voor industrial ethernet. Bij het beschrijven van ethernet in de procesindustrie is het belangrijk om het potentiële gevaar te onderscheiden met betrekking tot de respectievelijke zones.

.

excom graphic

Ex zone 2

Turck biedt zijn I/O-systeem met Ethernet aan voor installatie in zone 2. Het systeem kan signalen tot zone 1 of 0 accepteren. Voor het aansluiten en loskoppelen van de ethernetaansluitingen op de Gateway tijdens het gebruik moet ervoor worden gezorgd dat de gateways spanningsvrij zijn of met vuurlicht werken. Alle andere componenten zoals voedingseenheden, gateways of I/O-modules kunnen tijdens het gebruik zonder brandsignaal worden uitgewisseld.

Ethernet voor Zone 1

Het gebruik van Ethernet in Ex-zone 1 is technisch moeilijker. Bij gekoppelde apparaten moet ervoor worden gezorgd dat de vermogensniveaus niet oplopen. Een vereniging van automatiseringsbedrijven heeft zich ten doel gesteld deze hindernissen te overwinnen en een standaard te ontwikkelen voor een tweedraads intrinsiek veilig Ethernet. Communicatie en stroomvoorziening vinden plaats over dezelfde lijn. De toekomstige standaard wordt meestal aangeduid als Advanced Physical Layer (APL). Deze ontwikkelingen zijn echter nog niet geschikt voor een breed industrieel gebruik in Zone 1 (status 03/2020). Op een dag zou APL ethernetverbindingen tot aan de veldapparaten mogelijk moeten maken. Klassieke 4 tot 20 mA-technologie en I/O-systemen zullen echter alleen al om kostenredenen naast elkaar blijven bestaan, zelfs nadat APL is opgericht.

Parallelle gegevenstoegang

Met de excom-Ethernet-Gateway GEN opent Turck de wereld van de procesindustrie voor digitalisering en Industrie 4.0. Voor het eerst zijn alle proces-, diagnose-, status- en aanvullende gegevens nu met voldoende snelheid toegankelijk via een parallel datakanaal, zonder terugkoppeling naar clouds of andere IT-systemen voor analyse en evaluatie - een snelle en eenvoudige manier voor efficiënte conditiebewaking en voorspellend onderhoud. Controllers en besturingssystemen blijven volledig onaangetast en beschermd tegen toegang. De gegevens worden via de cloud naar de systemen in de cloud overgebracht: MQTT, OPC UA, het versleutelde cloudprotocol Kolibri van Turck of via andere open standaarden.

Pyramid

Cloudverbinding - ook op locatie

Naast het verzenden van tijdkritische gebruikersgegevens naar het besturingssysteem, kan excom analysegegevens verzenden naar elk IT-systeem in het netwerk via parallelle gegevenstoegang. Het is echter raadzaam om eerst gegevens in een edge-apparaat te analyseren en vervolgens alleen de resultaten naar de cloud te sturen. De cloud kan weer worden geïmplementeerd als een "private cloud" zonder internettoegang (op locatie) of op de klassieke manier.

Hier biedt Turck naast haar eigen cloudoplossing alternatieve paden met industriespecifieke datavisualisatie en het gecodeerde cloudprotocol Kolibri voor de hoogste beveiligingsvereisten. Via de Turck cloud hardware kunnen gegevens ook via MQTT of OPC UA naar een van de grotere cloudsystemen worden overgebracht.

Hoogste beschikbaarheid dankzij redundantie

De geïntegreerde Ethernet-switch maakt een eenvoudige lijntopologie mogelijk zonder externe schakelaars. Een uitbreiding van de lijntopologie naar een ringtopologie is te allen tijde mogelijk met behulp van het redundantieprotocol. Het enige wat nodig is, is dat alle deelnemers het MRP (Profinet) DLR (Ethernet/IP) redundantieprotocol ondersteunen. Excom zorgt ook voor gateway- en voedingsredundantie, wat de betrouwbaarheid van het systeem verder verhoogt en verdere redundantieconcepten ondersteunt.

Profinet redundantieconcepten

Verschillende netwerktopologieën:

 

S2 Redundancy

S2 Redundantie: 2 masters en 1 gateway

Twee masters, één gateway

S2 redundantie specificeert zich als volgt: een systeem dat bestaat uit twee controllers en één apparaat, hier een excom gateway. Hier synchroniseren de masters zichzelf intern via een backbone bus en onderhouden beide een verbinding met de deelnemer. Turck biedt ook haar IP67 IO-Link mastermodule TBEN-L-8IOL met S2 redundantie aan.

Excom kan ook de hoogste redundantiestandaard R2 aan. Hier leggen twee masters dwarsverbindingen met twee gateways. Dit betekent dat zowel een van de twee controllers als een van de twee gateways kunnen uitvallen zonder dat de communicatie uitvalt.

R2 Redundancy

Turck´s eigen redudantie-oplossing: 2 masters en 2 gateways

Flexibele netwerktopologie

De gateways hebben een geïntegreerde 2-poorts switch en kunnen daarom in een lijnstructuur zoals klassieke veldbussen worden geïnstalleerd. Andere standaard Ethernet topologieën zoals ster-, boom- en ringstructuren worden ook ondersteund.

Multiprotocol

Eén gateway, drie protocollen - Turck's I/O multiprotocol apparaten herkennen de master na het opstarten en passen zich automatisch aan het respectievelijke PROFINET-, Modbus TCP- of EtherNet/IP-protocol aan. excom Ethernet profiteert van deze beproefde standaard en kan direct uit de doos worden gebruikt met alle besturingssystemen die EtherNet/IP, PROFINET of Modbus TCP ondersteunen.

Bijvoorbeeld:

  • Siemens
  • Honeywell
  • Rockwell
  • Yokogawa
  • Emerson
  • Supcon
  • ABB

Ethernet-producten in het Ex-bereik

Volg de links om uw producten te vinden in onze productdatabank

Link naar het product – excom Ethernet gateway GEN-N

De GEN-N (donkergrijs) voor montage in niet-explosiegevaarlijke zones 


Link naar het product – Excom Ethernet gateway GEN-3G

De GEN-N (donker grijs) voor montage in niet-explosiegevaarlijke omgevingen en de GEN-3G (licht grijs) voor montage in Zone 2


Select Country

MULTIPROX

Nederlands | Français

Turck worldwide