Ethernet APL’nin sunduğu avantajlar ve geleceğe dönük çözümler
Arkasındaki teknoloji: 4 … 20 mA’dan farklı olarak sinyal arızaları veya sapmalar derhal tespit edilebilir, bu şekilde proses ölçümlerinin güvenilirliği daha da yükseltir.
Ethernet APL, donanım konusunda Remote-I/O’dan %5 oranında daha pahalıdır, ancak klasik doğrudan kablo bağlantısıyla karşılaştırıldığında daha hesaplıdır. APL, 4 ... 20 mA veya HART ile karşılaştırıldığında, donanım maliyetleri daha yüksektir, ama mühendislik, entegrasyon ve devreye alım işlemlerinde tasarruf sunar: Yüksek veri hızları, basit kablo bağlantıları ve eksiksiz bir veri şeffaflığı hem süreçleri hızlandırır hem de hataları azaltır. Bu değerlendirmeler; yapılan araştırmalara, maliyet analizlerine, pilot projelere ve gerçek tesislerden elde edilen deneyimlere dayanmaktadır.
Verimlilikten doğan kazanımlar, hafif yüksek olan satın alma maliyetlerini telafi ederken, standart cihaz verileri, genişletilmiş teşhis seçenekleri ve cihaz değişimlerinin basitliği gibi ek avantajlar uzun vadeli bir iyileşme ifade eder.
Sonuç: Ethernet APL, şimdiye dek bilinen ve kullanılan teknolojilere kıyasla, özellikle zamandan tasarruf, daha az hata ve basitleştirilmiş süreçler açısından büyük avantajlar sağlar.
Ethernet APL tüm büyük sistem ve saha cihazı üreticilerince desteklenmekte ve sürekli geliştirilmektedir. Çok sayıda pilot proje bu teknolojinin yüksek düzeyde kabul gördüğünü doğrulamaktadır. Kullanıcılar için bu önemli avantajlar ifade etmektedir. Farklı üreticilerin cihazları bir araya getirildiğinde sorunsuzca çalışmaktadır, cihazların entegrasyonu kolaydır ve cihazlar uzun süreli bir kullanılabilirlik sunar.
İstikrarlı ve geleceğe dönük tesisler için ideal çözümler sağlarlar.
Standartlaştırma sayesinde gelecek nesil kontrol sistemlerine ve otomasyon çözümlerine entegre edilmeleri garanti alınmıştır.
Ethernet APL, sinyal parazitini büyük ölçüde azaltan dayanıklı 2 telli kablolar üzerinden güvenilir veri aktarımı sağladığı için son derece güvenilirdir. İletişim, uzun kabloların veya yüksek düzeyde parazitli ortamların söz konusu olması halinde dahi stabildir; dolayısıyla reaksiyon süreleri hızlıdır ve planlanmış olan bakım aralıkları güvenilir bir şekilde mümkündür.
Kendini kanıtlamış olan Ethernet teknolojisi, özellikle proses endüstrisinin gereksinimleri için geliştirilmiştir: Entegre edilmiş olan kendinden güvenlik özelliği ve patlama koruması, patlama potansiyeli olan alanlarda da güvenle kullanılmasını garanti eder.
Mevcut tesislere ve dokümantasyon sistemlerine entegrasyon
APL, otomatik cihaz tanıma işlemini GSDML dosyaları, web sunucuları ya da yedekleme fonksiyonu üzerinden destekler. Sistem yeni kurulan bir cihazı otomatik olarak konfigüre edebilir ve mevcut parametreleri devralabilir. Bu özellik, başta çok sayıda saha cihazı olan büyük sistemler olmak üzere, sensörlerin veya aktüatörlerin değiştirilmesini kolaylaştırır.
Arkasındaki teknoloji:
Sistem aşağıdaki üç mekanizma sayesinde hangi cihazın bağlanmış olduğunu otomatik olarak algılar, uygun parametreleri yükler ve sisteme entegre eder. Tüm bunları yeni bir manuel programlamaya gerek duymaksızın yerine getirir. Bu şekilde zamandan tasarruf edilir ve hatalar azalır; özellikle çok sayıda saha cihazının yer aldığı büyük tesislerde avantaj sağlanır.
1. GSDML dosyaları üzerinden cihaz tanıma
- GSDML dosyası: Her APL cihazı özelliklerini, iletişim parametrelerini ve konfigürasyon seçeneklerini açıklayan standart bir XML dosyası içerir.
- Cihaz bağlantısı: Sisteme bağlanan cihaz, GSDML verilerini kontrol sistemine aktarır.
- Sistem entegrasyonu: Kontrol sistemi dosyayı okur, cihazı tanır, cihazın mevcut parametrelerini kullanarak bunları sisteme hatasız entegre eder.
2. Cihazın web sunucusu
- Her bir VEGA APL cihazının entegre bir web sunucusu vardır.
- Kullanıcı kontrol sistemi üzerinden cihaza doğrudan erişebilir, cihazın özelliklerini sorgulayabilir ve konfigürasyonlar yapabilir.
3. Yedekleme ve konfi̇gürasyon fonksi̇yonları
- Cihaz, mevcut parametreleri kontrol sistemine aktarır. Aktarılan veriler, gerektiğinde cihaza geri yüklenmek üzere, bir veri tabanına veya proje dosyasına kaydedilir.
- Bir cihaz değiştirildiğinde, bu parametreler otomatikman yeni cihaza aktarılır.
Bu sayı, anahtar üzerinden Power-over-APL performansına (APL üzerinden güç kullanımına) ve dağıtımına bağlıdır. Tipik kullanım sayısı segment başına 8 ila 24 cihazdır, ancak burada hat dirençleri ve güç kullanımı dikkate alınmalıdır.
Mevcut birçok 2 kablolu hat kullanılmaya devam edilebilir. Ancak bunun için önkoşul, kontrol sistemlerinin ve anahtar altyapısının APL ile uyumlu olmasıdır.
Arkasındaki teknoloji: APL, klasik saha cihazlarının da kullandığı aynı fiziksel 2 kablolu prensibinden yararlanır, ama daha yüksek veri hızları ve Power-over-APL sağlar. Bu şekilde, birçok durumda mevcut kablolar korunabilir ve tüm sistemin yenilenmesi gerekmeden yalnızca uç cihazlar veya anahtarların değiştirilmesi yeterli olur.
APL, tanımlanmış kablo uzunlukları, segmentasyon ve topolojiler gerektirir. Planlama yazılımı; ağ tasarımını, performans sınırlarının, bant genişliği gereksinimlerinin ve arıza tanı yollarının simülasyonunu destekler. 2 wise ’ın sayesinde planlama ve dokümantasyon daha da kolaylaşır, çünkü hem elektrik beslemesi hem de veri aktarımı standart bir şekilde iki hat üzerinden görüntülenebilmektedir.
Emniyet, normlar ve standartlar
Ethernet APL, gerekli ağ geçitlerinin sayısını azaltır, çünkü cihazlar doğrudan kontrol seviyesine bağlanabilir. Güvenliğe ilişkin veriler (safety) aynı ağ üzerinden sertifikalı bir güvenilirlikle aktarılabilir. 10 Mbit/s’lik kapasite; proses verilerinin, tanıların ve IIoT uygulamalarının kontrol sistemini etkilemeden paralel olarak çalışmasını sağlar. Segmentlere ayrılmış ağlar, kontrollü anahtarlar ve şifreleme siber güvenliğe katkı sağlar.
Bu da şu anlama gelir: Daha az donanıma gereksinimiz olur, güvenlik açısından önemli olan prosesleri doğrudan ağa bağlayabilir, ölçüm ve analiz verilerinin değerlendirmesini paralel olarak aynı zamanda yapabilirsiniz; öte yandan ağınız izinsiz erişime karşı da korunur.
APL cihazları, Bölge 0’a kadar olan Ex bölgelerinde kullanılabilir, ancak bunun için 2 wise prensibine uygun olarak sertifikalandırılmış olmaları gerekir. 2 wise prensibi, hem güç sağlanmasını hem de verilerin aynı anda güvenle aktarılmasını iki kablo üzerinden gerçekleştirir; bu şekilde patlama potansiyeli olan alanlarda kıvılcım veya izin verilmeyen enerji oluşmaz.
Arkasındaki teknoloji: Ethernet APL fiziksel özellikleri ile birlikte kullanılacak kendinden güvenlik (IS) standartlarının koşulları, cihazların güvenli bir şekilde çalıştırılmasını sağlar.
En yeni bakım ve servis stratejileri
APL; PA-DIM ve OPC UA’yı destekler. Endüstri 4.0 ve NAMUR Açık Mimari (NOA) bağlamına uyum sağlar, çünkü proses ve tanı verileri kontrol sistemleri, analiz platformları ve bulut uygulamaları için şeffaflıkla sağlanabilir.
Arkasındaki teknoloji: Bu standartlara uygun olması, farklı üreticilerin cihazlarının birlikte çalışabilirliği ve tanı verilerinin standart olarak işlenmesini sağlar.
Gerçek zamanlı tanı bakımların hedefe yönelik yapılmasını sağlar. NAMUR NE 107 standartlarına uygun veya PA-DIM üzerinden yapılan uyarılar genel olarak okunabilir ve otomatik olarak işlenebilir. Şu anda, cihaz durumu veya ölçüm değerlerinin durumu gibi statik değerler aktarılıyor, bu şekilde arızalar hızla tanınıyor ve onarımlar hedefe yönelik olarak planlanabiliyor.
Perspektif olarak gelişmeler, arızaları öngörebilen bakım yöntemine doğru gitmektedir; bu yöntemde, cihaz verileri sürekli analiz edilmektedir ve yaklaşan arızalar tahmin edilebilir.
Ethernet APL ile, ek ağ geçitlerine gerek olmaksızın doğrudan sahadan gelen daha fazla bilgi sağlanabilmektedir. Bu şekilde, daha verimli servis stratejileri için yeni olanaklar sunulmaktadır: böylece planlanmamış duruş sürelerinin azalması ve alınacak bakım önlemlerinin en iyi şekilde koordine edilmesi sağlanabilmektedir.
Tesisinizde Ethernet APL kullanacaksanız, bunun için hazırlıklar yapmanız gerekir. VEGA, APL konusunu da elen alan pratikte kullanıma yönelik eğitim seminerleri sunmaktadır. Bunlar hem online hem de yüz yüze yapılan seminerler olarak verilmektedir. Katılımcılar bu seminerlerde yalnızca teorik bilgiler edinmekle kalmaz, aynı zamanda VEGA saha cihazlarına ve yazılım araçlarıyla çalışmalara yönelik pratik kullanım konusunda da bilgilenir.
Genel olarak aşağıdaki konular önemlidir:
- Teknolojinin temelleri: APL’ninfiziksel özellikleri, determinist veri aktarımı ve ağ segmentasyonu.
- Mevcut sistemlere entegrasyon:APL saha cihazlarının mevcut kontrol sistemlerine, PLC’lere ve Asset Management sistemlerine nasıl entegre edileceği bilgisi.
- Cihaz konfigürasyonu ve tanı: GSDML dosyaları, web sunucuları, yedekleme fonksiyonları ve tanı verilerinin bakım ve optimizasyon için kullanımı.
- Güvenlik: Patlama koruması, ağ güvenliği ve siber güvenlikönlemleri.
- Pratik ve En İyi Uygulamalar: Yeni kurulan ve mevcut tesislerde kullanım örnekleri, PLC’lere ve IIoT platformlarına paralel veri akışları, öngörülebilen bakım.
Dijitalleşme ve IIoT uygulamaları
Ethernet APL ile IIoT uygulamaları daha şimdiden, patlama riski olan ortamlarda bile çok daha kolay ve güvenilir bir şekilde uygulanabilmektedir, çünkü Ethernet APL ile Ethernet ilk defa saha cihazı seviyesine kadar kesintisiz bir şekilde entegre edilmiştir ve ağ geçitleri veya veri bandı genişliği kısıtlı olan dönüştürücüler gibi “engeller” artık geçmişte kalmıştır.
Saha seviyesine doğrudan Ethernet bağlantısı sayesinde, NOA ilkeleri veya doğrudan bulut/Asset Management sistemlerinebağlantısı olan IIoT uygulamaları gerçekleştirilir.
Arkasındaki teknoloji: APL, birden fazla iletişim kanalını aynı zamanda destekler, böylece klasik kontrol görevleri ve veri analizi/optimizasyonu IIoT’de birbirinden bağımsız olarak yapılır.
Örnek: Bir basınç sensörü, ölçüm değerlerini prosesler birbirini etkilemeksizin, aynı zamanda kontrol görevlerinin yerine getirilmesi için PLC’ye ve analiz ve optimizasyon amacıyla da bir bulut platformuna gönderebilir.
Kapat