概述

以前拥有不同现场总线技术的四家领先的工业协议组织共同创建了一个通用的 2 线本质安全高级物理层 （APL）： Ethernet-APL ，它支持多种应用协议。

APL 支持来自所有四个组织的 IP 协议：HART-IP、PROFINET、OPC-UA、EtherNet/IP 等。每种协议都有其优势，某些类型的设备都有最佳位置。用户希望有一个单一网络来支持使用混合协议的各种设备，现在已经成为现实。每个设备都使用最适合其执行功能的协议。APL 还支持信息和通信技术 （ICT） 协议，如 FTP、HTTP 和 SMTP。

■ 未来APL愿景：低成本基础设施
未来的愿景是建立单一的以太网-APL电缆基础设施，以支持各种现场设备。以太网 -APL 仪器的成本不会低于 4-20 mA 仪器，但单个基础设施的成本将低于多个基础设施，在此期间将混合使用 APL、4-20 mA 和开关信号设备。

4-20 mA/HART 设备可以配备使用 HART-IP 协议的以太网 APL 适配器。APL 是 10Mbit/s 的高速，足以用于高带宽用例，例如与变送器和阀门等现场仪表在同一网络上流式处理视频。有了 APL 接线盒，您将能够轻松连接另一个变送器或过程摄像机，而无需铺设新的基础设施。APL 现场开关通过相同的 2 线提供本质安全电源，因此大多数设备不需要额外的电源线。

■ 传统现场设备集成的挑战
如今，工艺单元具有多个异构布线基础设施，这既复杂又昂贵，尤其是在隔爆/防爆防爆保护方面。添加设备是一项艰巨的工作。RS485速度慢，每个网络只携带一种协议，因此需要许多电缆来支持多种协议，以集成工厂中的所有设备。

总线是 Modbus 或 Profibus，或 DeviceNet 或 HART。有多种 RS485 网络，如 Modbus/RTU、Profibus-DP，甚至专有协议。模拟信号在传输过程中会失真，并且存在 D/A 和 A/D 对话错误。例如，由于高电阻而受到限制，由于接地环路、非线性安全栅等而产生偏置，转换量化误差和校准差异。

模拟错误未被发现：秤故障。每个信号都需要一对电线：每个测量信号和阀门设定值。开关和脉冲信号不具备访问设备中智能的能力。用户需要一种解决方案，即使用不同协议的所有设备都可以共享同一网络。

■ IP无处不在的融合：单一共享基础设施
互联网协议（IP）、以太网、Wi-Fi和互联网的一个关键成功因素是，它们都被设计为承载多种应用协议。没有一个单一的应用程序协议试图执行所有功能。每个功能都有一个专门的协议。在家中和办公室中，FTP 用于文件传输，HTTP 用于 Web 浏览，SMTP 用于邮件。办公软件使协议透明化;大多数人甚至不知道使用了通知
协议。同样，在工厂中，HART-IP用于所有仪表，Modbus/TCP用于所有其他设备。同样，自动化系统使协议透明，大多数甚至不会注意到使用了哪个协议，这使得它易于使用。但请记住，以太网和 IP 并不一定意味着“开放”和可互操作，许多设备使用专有应用协议。

TCP传输协议主要用于客户端-服务器类型的通信关系，UDP传输协议主要用于发布者-订阅者通信关系。存在大量的物理介质选择，有线和无线都解决了许多用例。最重要的是，它们都使用 IP 作为网络协议，包括 IP 地址：沙漏形状。

■ 多端口中继器：信号鲁棒性
APL可以使用与现场总线相同的电缆，但有一些例外。但 APL 不是现场总线。现场总线也是数字化的，并且具有数字信号的所有优点。然而，每个支线上都带有中继器的连接现场总线“集线器”从未进入市场。无源连接模块不能阻止噪声传播。一些用户遇到了噪音方面的挑战。APL 现场交换机的核心是以太网交换机，因此它在每个支线上都有一个中继器，这有助于防止噪声传播到中继线和其他支线。这使得 APL 更具弹性，更易于故障排除。欢迎进一步讨论和交流。

欢迎进一步讨论和交流。

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