NAMUR Ethernet-APL Implementation
Zur Fortführung der Arbeiten der „APL TaskForce“ wurde für die weitere Betreuung des Themas „Ethernet-APL“ der Arbeitskreis „Ethernet-APL Implementation“ gegründet.
Er nutzt die dazu gehörige Plattform „Ethernet-APL Community" als Medium zur Kommunikation mit Planern und Betreibern zwecks Austausch von Informationen und Erfahrungen rund um das Thema Ethernet-APL.
Themen sind u.a.:
- Unterstützung bei der Etablierung von Ethernet-APL in den Produktionsbetrieben
- Austausch über Geschäfts- und Anwendungsfälle (Use-Cases) für den Einsatz von Ethernet-APL in der Prozessindustrie
- Unterstützung von Entscheidungsprozessen zur Ersteinführung von APL
- Migrationskonzepte für bestehende Anlagen und hybride Architekturen unter Nutzung von Ethernet-APL / klassischen Technologien für die Instrumentierung
- Austausch und Beratung zum Planungsprozess
- Verfolgung und Unterstützung von laufenden Ethernet-APL Projekten
- Bündelungen künftiger Bedarfe und Anforderungen aus Anwendersicht an die Technologie
- Kommunikation zu Herstellern und Organisationen
Nutzen
Ethernet-APL-basierte Systeme, gepaart mit standardisierten Industrial-Ethernet-Protokollen, bieten eine nahtlose und umfassende Möglichkeit, auf Informationen aus dem Feld zuzugreifen. Beispiele hierfür sind u.a.:
- Diagnosen sowie eingebettete Fehlererkennung der Feldgeräte und der Netzwerkinfrastruktur in Echtzeit
- automatisierte Funktions- und Schleifenprüfungen
- Implementierung von vorausschauenden Wartungsstrategien
- Vereinheitlichung der Systeminfrastruktur reduziert Lagerhaltung und vereinfacht die Qualifizierung der Mitarbeiter
- Grundlage für den Einsatz von Anwendungen von künstlicher Intelligenz (KI) und Maschinenlernen (ML), deren Datenquellen so vollständig wie möglich sein müssen
- konsistenter Zugriff auf Gerätelebenszyklusinformationen und damit Verbesserung von Sicherheitsaspekte der Anlagen
Use-Cases
Der Planungs- und Umsetzungsaufwand einer Ethernet-APL-Lösung ist im Vergleich zu Local-IO drastisch reduziert. Es gibt es drei Hauptpotenziale von Ethernet-APL:
- Erhöhte Datenraten für die Kommunikation mit dem Feldgerät
- Stark reduzierter Aufwand für die Erstparametrierung von Feldgeräten bei der Inbetriebnahme
- Softwareunterstützter Loop-Check anstatt manuelle Tätigkeit mit vielen Einzelschritten zur Überprüfung der Messbereiche und der korrekten Konfiguration
- Integriertes Engineering des NOA-Sekundärkanals.
- Zugriff auf alle Daten aus dem Feld anstelle ausgewählter Werte wie bei aktuellen Implementierungen
Ethernet-APL ist der Schlüssel zur Digitalisierung der Prozessautomatisierung in der Betriebsphase. Im Vergleich zu Remote-IO und 4...20 mA bietet es eine direkte digitale Kommunikation zu Feldgeräten und Infrastrukturkomponenten. Damit ist Ethernet-APL ein entscheidender nächster Schritt zur Verbesserung von Produktivität, Qualität und Effizienz im Betrieb.
Ethernet APL unterstützt und vereinfacht den Betriebsprozess
- Ethernet-APL-Systeme bieten nahtlosen Zugriff auf Feldinformationen
- Echtzeit-Diagnosen und Fehlererkennung der Feldgeräte und Netzwerkinfrastruktur
- Automatisierte Funktions- und Schleifenprüfungen sind möglich
- Präzise Informationen ermöglichen vorausschauende Wartungsstrategien
- Vereinheitlichte Systeminfrastruktur vereinfacht Lagerhaltung und Mitarbeiterschulung.
- Leichte Umstellung von nicht sicherheitsrelevanten auf sicherheitsrelevante Schaltungen.
Ethernet APL verbessert die Effizienz der Wartungsarbeiten und erleichtert einen zentralisierten Ansatz für das Asset Management und die Diagnose, z. B. durch eine in Echtzeit verfügbare und immer aktuelle Dokumentation der Netzwerkstruktur der Anlage.
Die Potenziale von Ethernet APL sind:
- Vereinfachter und schnellerer Geräteaustausch
- Schnellere Gerätekonfiguration und -diagnose
- Sofortiges Live-Netzlayout, automatischer Vergleich von Plan- und Ist-Zustand
- Zentralisierte und schnellere Geräteaktualisierung
- Verbesserte Netzwerkinbetriebnahme, Wartung und Fehlersuche
Die Ethernet-APL-Technologie ermöglicht die Übertragung mehrerer Messwerte und Parameter je Gerät mit hoher Genauigkeit.
Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten im Bereich der Siganlauswertung:
- Reduzierung umfangreicher Verkabelung je Gerät
- Erfassung komplexer Daten: FFT bei Vibrationsgeräten, genaue Fehleridentifikation
- Anwendung von KI-Algorithmen zur Mustererkennung und Vorhersage potenzieller Ausfälle
- KI Analysen zur Verbesserung des Betriebs, Effizienzsteigerung, Kostensenkung
Architekturen
z.B. Beispiel Green-Field Architektur
z.B. Beispiel Brown-Field Architektur/Migrationskonzept von 4-20mA auf Ethernet-APL
APL Testlabore
TH Köln
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Nicolas Bennerscheid
bennerscheid[at]plt-labor.de
Alen Mahendrarajah
mahendrarajah[at]plt-labor.de
Invite
Ansprechpartner:
Jan Wiggeshoff
wiggeshoff[at]invite-research.com
IGR-Testlabor
Ansprechpartner:
Sven Seintsch
Bilfinger Maintenance GmbH
sven.seintsch[at]bilfinger.com
+49 69 580020238
Testlabor BASF
Ansprechpartner:
Mathias Koch
BASF SE
Tel. +49 174 3033046
mathias.koch[at]basf.com
Ansprechpartner
Sven Seintsch
Bilfinger Maintenance GmbH
Tel. +49 69 580020-238
sven.seintsch[at]bilfinger.com
Klemens Plawky
Covestro AG
Tel. +49 162 1526 758
klemens.plawky[at]covestro.com
Florian Hout
Evonik Operations GmbH
Tel. +49 173 6346574
florian.hout[at]evonik.com
Dr. Florian Haag
BASF SE
Tel. +49 173 3005393
florian.haag[at]basf.com