12.08.2021 – Kategorie: ITK

Kommunikationssysteme: APL-Netzwerktopologien für die Prozessindustrie

KommunikationssystemeQuelle: metamorworks/Shutterstock

Das Positionspapier AK 2.6, der Namur Interessensgemeinschaft für Automatisierungstechnik in der Prozessindustrie, dient als Diskussionsgrundlage beim Dialog mit den Herstellern. Es beschreibt die Anforderungen an APL-Netzwerktopologien für die Prozessindustrie.

Die Namur Interessensgemeinschaft für Automatisierungstechnik in der Prozessindustrie hat ein neues Positionspapier veröffentlicht, dass sich mit APL-Netzwerktopologien für Kommunikationssysteme in der Prozessindustrie beschäftigt.

Die Besonderheiten der Prozessindustrie, wie z. B. sehr lange Anlagenlaufzeiten und damit verbundene lange Nutzung der PLT- und Feldgerätetechnik, komplexe Geräte sowie hohe Anforderungen an Sicherheit und Verfügbarkeit, stellen besondere Herausforderungen für digitale und vernetzte Kommunikationsstrukturen dar. Mit der Einführung eines ethernetbasierten Kommunikationssystems wird es notwendig, die Topologieanforderungen an ein solches System speziell für die Prozessindustrie zu präzisieren.

Anforderungen in der Prozessindustrie

Die vielen verschiedenen Anlagentypen, -ausprägungen sowie -größen lassen keine generelle Aussage an die Topologie zu. Vielmehr ist ein System notwendig, das einfach erweiterbar und an die unterschiedlichen Anforderungen der Verfügbarkeit und Redundanz angepasst werden kann.

Aufgrund der langen Anlagenlaufzeiten sind Migrationslösungen für bestehende Feldbusanlagen notwendig. Bestehende Anlagenstrukturen müssen teilweise eine Weiterbenutzung erlauben können, z. B. bereits vorhandene Feldgerätekabel.

Kommunikationssysteme: APL-Topologien

Im Positionspapier AK 2.6 werden zwei Varianten vorgestellt, die den bevorzugten Systemaufbau bei APL Netzwerken verdeutlichen sollen:

  • Variante A mit APL Power Switch und Field Switches (2 Leiter)
  • Variante B mit Powered Field Switches (4 Leiter)

Bei beiden Varianten kommt im überlagerten Ethernetsystem eine Ring-Redundanz zum Einsatz, wobei die CPU redundant auszuführen ist. Im Ring befinden sich demnach auch die APL Power Switches (Variante A) sowie die Powered APL Field Switches (Variante B). Weitere Ethernetgeräte lassen sich im Ring ergänzen. Die Ausführung des überlagerten Ethernetsystems als Ring bietet bei geringem Verdrahtungsaufwand hohe Verfügbarkeit.

Bei beiden Varianten bildet der APL Field Switch einen Sternpunkt zu den Feldgeräten, d. h. bei Ausfall des APL Field Switch fallen alle an diesem angeschlossenen Geräte aus. Alle Feldgeräte müssen die Controller Redundanz beherrschen.

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