远程 I/O 与集中控制柜：工程实践中的取舍
远程 I/O 与集中控制柜：工程实践中的取舍
长期以来，工业控制系统遵循一个核心原则：将所有信号集中接入主控制柜。来自现场的传感器、开关、阀门及各类仪表，通常通过电缆直接连接至集中控制系统。 在装置规模较小、工艺相对简单的情况下，这种架构运行良好。但随着工业装置规模扩大、系统复杂度提升，集中控制柜的局限性逐渐显现。 因此，越来越多工程师开始将远程 I/O 架构作为更实际的解决方案。
为流程工业的数字化制定新标准
数字化已经成为流程工业进步与发展的同义词。它的首要目标是建立智能人机和机器相互联网，以实现高效的流程自动化。一直延伸到现场的流程监测和诊断数据评估需要发挥关键作用。在危险区域更是如此。
诸如NAMUR开放架构（NOA）和开放流程自动化标准（O-PAS™）等新概念需要一个强大、灵活的基础设施。一个能在现场提供高带宽和快速传输率的网络标准–而且所有这些网络在搭建起来都得是很简单的。
那么解决方案是什么呢？那就是以太网高级物理层，或简称为Ethernet-APL–未来现场以太网的国际化标准。
Ethernet-APL：一切皆有可能的数据传输技术
以太网高级物理层数据传输技术是2线制以太网的新标准。Ethernet-APL专门针对流程工业中的系统进行了优化，它能够建立起尖端的数字结构。从现场级别到控制系统持续不断的IP通信–甚至是跟再上级的通信—都是可能的，整个系统的横向和纵向联网也是可能的。
Ethernet -APL基于IEEE标准802.3cg-2019中的10BASE-T1L规范，并特别加强了其在流程工业中的应用。还有–这种复杂的数据传输技术支持在0区、1区和2区（根据IEC 60079-11和IEC 60079-25）以及I级Div.1和Div.2（NEC500）危险区域的 “i “本质安全保护类型。与单对以太网（SPE）规范中的数据线供电（PoDL）相比，以太网APL使用不同的供电概念。与工业插头连接器不同，安装主要是通过流程工业中典型的端子连接进行的。
Ethernet-APL优点一览
简便：
就算是在现场，也可以使用简单的2线制以太网连接。
无限制：
10Mbit/s全双工通信带来的高数据传输。
高性能：
可以轻松的为50个现场仪表提供电源。
高覆盖率：
远距离覆盖，主干线长达1000米，支线长达200米。
通用性强：
支持0区、1区以及2区危险区域的本安型保护。
Ethernet-APL如何在流程自动化中发挥作用
Ethernet-APL支持一系列不同的拓扑结构，包括现场总线安装中著名的主干线和支线技术。Ethernet-APL甚至可以继续使用用于现场总线的A型电缆。此外，本安型以太网的新防爆概念–“2线本安型以太网”（2-WISE）–基于久经考验的FISCO（现场总线本安概念）。R. STAHL正在IEC层面为新技术规范（TS）IEC TS 60079-47的持续工作做出贡献。
电源交换机为网络提供电源，并负责将4线制以太网转换为2线制以太网。这就是现场交换机的连接点。它们通过主干线供电，为2-WISE现场设备提供具有本安型保护功能的电隔离能源。另外，Ethernet-APL也可以使用外部供电的现场交换机，然后直接在4线以太网上工作。
