現場へのイーサネット
Ethernet-APLにより、イーサネットの現場での活用が可能になります – スマート、高速、デジタル
プロセスオートメーションでは、効率的なエンジニアリングやプラント設計が求められます。スタートアップと設定を迅速に行い、効率的かつ高品質な製造を行うことが重要です。デジタルトランスフォーメーションやIndustry 4.0では、プロセスの最適化のために現場レベルの貴重なデータが使用されます。このため、現場レベルでの接続性とデータアクセスが重要です。従来は、速度の遅さや帯域の狭さ、複雑なプロトコル変換などの制約が存在していました。
標準化団体はEndress+Hauserのような大手産業パートナーと協働し、プロセス産業の要件を満たすイーサネット用の高度な物理層（Ethernet-APL）の仕様を策定しました。このテクノロジーは、オープンかつ将来にわたって有効性を保ち、産業に特化したモノのインターネット（IIoT）に対応するよう設計されています。
Ethernet-APLはデジタル化とIT/OTの融合を可能にする一方で、サイバーセキュリティ要件も強化します。Ethernet-APLは最新の通信プロトコルに必要な物理的基盤を提供しており、これをIEC 62443規格に準拠して開発されたデバイスと組み合わせることで、サイバーセキュリティリスクを低減できます。
©Endress+Hauser
©Endress+Hauser
Ethernet-APL – イーサネット用の高度な物理層
プロセス制御と並行したデジタルサービスを可能にするEthernet-APL
Ethernet-APL – イーサネット用の高度な物理層
プロセス制御と並行したデジタルサービスを可能にするEthernet-APL
Ethernet-APLによって、プロセスプラントのデジタル化はあらゆるライフサイクル段階で完全に実現され、その恩恵を受けることができます。Ethernet-APLは、長距離配線、容易な設置、危険区域での本質安全設計など、プロセス産業の厳しい要件に対応するために従来のEthernetの能力を拡張します。また、2本のワイヤーケーブルによる安全で高速な通信と電力供給を可能にし、測定センサーなどのフィールドレベルのデバイスに適しています。フィールドデバイスがEthernet接続されることで、プロセスおよび監視変数、診断データ、複数デバイスの「バッチ準備完了」ステータス確認といった高度な機能に完全にアクセスできるようになります。
エンジニアリングにおけるメリット（CAPEX）：
プロセスオートメーション向けに設計： プロセス環境および衛生要件の厳しい環境に特化して設計されており、システム統合の複雑さを低減します。シンプルなインフラ： 電力とデータを 2 線ケーブル 1 本で供給できるため、配線と設置作業を最小限に抑えられます。柔軟なトポロジ： 最大200 mのスパー長に対応し、スケーラブルで冗長化されたネットワーク構成をサポート—大規模プラントに最適です。危険場所に最適： 本質安全設計により、危険区域計算の必要がありません。将来性のある高柔軟設計： 高速（10 Mbit/sフルデュプレックス）通信をサポートし、すべてのEthernetプロトコルに対応します。多層防御（Defense‑in‑depth）設計： セグメント化されたネットワークトポロジや冗長性により単一障害点を低減し、より堅牢なセキュアアーキテクチャを実現します。
運用およびメンテナンスにおけるメリット（OPEX）：
安全で簡便な取扱い： 極性に依存しない配線と堅牢なコネクタにより、設置が容易になり、エラーを削減します。また、手動でのループチェックは不要になります。高速かつ高精度のデータ： リアルタイムのデジタルプロセス値およびモニタリング値（10 Mbit/sフルデュプレックス）とシームレスな IIoT 連携により、OEE（設備総合効率）改善につながるインサイトを提供します。高い可用性と信頼性： 異常検知、冗長化、継続的な診断機能により、予知保全を可能にし、ダウンタイムを最小化します。プラグアンドプレイの保守性： 自動デバイス設定やリモートアクセスにより、立ち上げやデバイス交換を効率化します。リアルタイム可視化によるサイバー・レジリエンス： セキュアな継続的デバイス診断と高速なヘルスデータアクセスにより、能動的な異常検知を実現し、サイバー・レジリエンスを強化します。
Ethernet-APLは、従来4–20 mAおよびフィールドバステクノロジーが使用されていたすべての場所で使用できます。これらのフィールドデバイスやインフラ製品は、主にグリーンフィールド（新規設備）のプロセス産業に完璧に対応します。ブラウンフィールド（既存設備）でも、多少の変更を加えることで対応可能です。Ethernet-APLは、以下のユースケースが関連する各種産業の多くのアプリケーションに適しています。
すべての測定データおよび監視データへのアクセスを通じて、追加のプロセス品質情報の取得 複数の測定点の「バッチ対応」検証などの高度な機能 アナログ通信ループを校正する労力 危険場所 多数の測定点に対するアセット管理 機器診断への簡単なアクセス 第2チャンネル/IIoTの活用による監視と最適化
ホワイトペーパーをダウンロードして詳細をご覧ください
このホワイトペーパーでは、システム統合における機器の診断、検証、および監視について記載されており、実際のアプリケーションシナリオで4–20 mA/HARTとPROFINET over Ethernet-APLを比較しています。
©BASF
BASFのEthernet-APL評価ラボ
アプリケーション事例
化学産業におけるEthernet-APLテクノロジーの検証
BASFのエンジニアたちは、BASFのEthernet-APLラボで数カ月にわたってEthernet-APLテクノロジーを評価しました。BASFのプラント要件に即したさまざまなトポロジとユースケースが対象となりました。また、DCS、フィールドスイッチ、および機器の製造者と共に、さまざまなストレス試験を通してEthernet-APLテクノロジーを検証しました。エンジニアたちはこの新しいテクノジーについて、以下のような多くのメリットを見出しました。
シンプルで柔軟な取付け DCSへのシンプルな統合 安定した高速のイーサネット通信 プロセスの高い可用性 プラグアンドプレイの機器交換 第2チャンネルでのデータエクスポート
With the help of Endress+Hauser digital field devices, we are able to optimize diverse topics centering around engineering, commissioning and lifecycle in BASF plants and save CAPEX and OPEX costs.
Gerd Niedermayer, Senior Expert – Maturation of emerging automation technologies in LCP projects, BASF
Ethernet-APL製品ラインナップ
プロセス産業向けEthernet-APLフィールドデバイス
Ethernet-APL製品ラインナップ
サニタリ産業向けEthernet-APLフィールドデバイス
Ethernet-APL製品ラインナップ
ット管理および機器設定ツール
Ethernet-APL製品ラインナップ
Netilion、IIoTエコシステム
製品
Netilion Healthはデジタルアセットヘルス管理サービスです。IIoT技術により、いつでもどこからでもお使いのフィールド機器の診断情報を取得できるため、必要に応じて対応の準備を整えることができます。
製品
Netilion Valueは、IIoTベースのデータ監視サービスであり、どこからでも測定値にアクセスし、リアルタイムで設備を追跡することができます。
製品
Netilion Analyticsは、IIoTを利用してプラント内の機器のライフサイクルを管理するためのデジタルサービスです。
会社案内
FieldEdge SGC500は、プラントのフィールド機器とNetilionクラウドの接続を実現します。
Ethernet-APLネットワークの構築にはどのようなコンポーネントが必要ですか？
PLC/DCS： すでに多くの共通システムが、PROFINETなどの産業用イーサネットプロトコルでの動作に対応しています。
Ethernet-APLスイッチ： プラントの要件やネットワークトポロジによっては、現場に接続するためのEthernet-APL対応フィールドスイッチ、電源スイッチ、またはその両方が必要となる場合があります。現在のところ、個別に電源供給されるEthernet-APLスイッチが一般的です。
Ethernet-APLフィールドデバイス： スイッチに接続する、Ethernet-APLテクノロジーに対応したセンサやアクチュエータが必要になります。複数のテクノロジーが混在したネットワークトポロジを構成することで、Ethernet-APL接続を搭載していない機器にも対応できます。
ケーブル： Ethernet-APLコンポーネントを相互に接続するために、IEC 61158-2で仕様が定められているフィールドバスケーブルタイプAが必要です。このケーブルはEthernet-APL仕様のすべての要件を満たし、最大ケーブル長をサポートしています。
Ethernet-APLは、PROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCPなどの産業用イーサネットプロトコルとどのように連携しますか？
プロセスオートメーション専用に設計されたEthernet-APLは、1本のケーブルによって電力とデータを現場に伝送するイーサネット用の高度な物理層であり、危険場所であっても使用できます。
プロトコルはISO OSIモデルに準拠しており、上位層はこの物理層に依存しません。このため、あらゆるイーサネットプロトコルや標準的なイーサネットアプリケーションをEthernet-APLと併用できます。
Endress+HauserはPROFINET、EtherNet/IP、Modbus TCPの順に対応を進めています。PROFINETおよびEtherNet/IPには、仕様に基づいた機器プロファイル、複数の冗長化メカニズム、およびセキュリティや安全に関するソリューションが用意されています。Modbus TCPは簡単に統合できますが、標準化には制約があります。
Ethernet-APLは機能安全アプリケーションに使用できますか？
はい。上位のソフトウェアスタックが要件に対応するため、使用できます。PROFINETには、長きにわたってファクトリーオートメーションで実証されている「ブラックチャンネル」原理や、「PROFIsafe」と呼ばれるソフトウェア層が実装されています。
詳細については、公式のホワイトペーパー「Ethernet-APL for high-availability safety applications」をご覧ください。
パラメータ設定やトラブルシューティングを行う際に、Ethernet-APLフィールド機器にどのようにアクセスすればよいですか？
エンジニアリングシステム： 制御やHMI操作を行う場合は、GSDデバイスドライバを使用します。GSDデバイスドライバは、NAMUR NE131コアパラメータ、およびNAMUR NE107準拠の診断情報を提供します。
アセット管理： この場合も、デバイスドライバを使用します。Endress+Hauserは各Ethernet-APLデバイスに対して、最新のデバイスドライバテクノロジーであるFDIパッケージを提供しています。
ネットワーク経由のP2P： すべてのEndress+Hauser製Ethernet-APLデバイスにはWebサーバーが搭載されており、設定、診断、およびレポート作成にアクセスできます。標準のウェブブラウザからデバイスのIPアドレスにアクセスするだけで開始できます。Webサーバー機能は、必要に応じて無効化できます。
ローカルでのP2P： すべてのEndress+Hauser製Ethernet-APLデバイスには、直接接続のためのローカルインターフェースが搭載されています。デバイスに応じて、サービスインターフェース（CDI）、Bluetooth、または現場表示機からデバイスにアクセスできます。
プラントでEthernet-APLの使用を開始するにはどうすれば良いですか？
Ethernet-APLネットワークは特定のコンポーネントを必要とするため、プロジェクトがグリーンフィールドかブラウンフィールドかによって対応が異なります。
グリーンフィールド： Ethernet-APLトポロジを一からセットアップして調整する方が断然簡単です。ただし、Ethernet-APL非対応のデバイスタイプが必要な場合は、若干の作業が発生します。
Ethernet-APLフィールドスイッチは、1台でPROFINET-APLデバイスとPROFIBUS PAデバイスの両方をサポートします。また、アナログ信号やHARTデバイスは、イーサネット対応のリモートIO経由でイーサネットバックボーンに統合できます。
ブラウンフィールド： 現在、お客様のプラントでは何が使用されているでしょうか？マーシャリングラックに設置された中央IOでしょうか？PROFIBUS DPに統合されたリモートIO、またはFOUNDATIONフィールドバスでしょうか？それとも、それ以外の何かでしょうか？
いずれの場合もEthernet-APLに移行可能ですが、それを最もコスト効率よく行う方法を見つける必要があります。プラントの近代化や拡張、またはフェーズアウトのタイミングが、Ethernet-APLへの移行を検討する絶好の機会です。
リモートIO、ジャンクションボックス、またはフィールドバリアをEthernet-APLフィールドスイッチと交換できます。また、トランク/スパー型トポロジの場合はフィールドバスタイプAに、スター型トポロジの場合はイーサネット/光ファイバーにケーブルを交換します。お使いのコントローラがPROFINETなどの産業用イーサネットインターフェースをサポートしていれば、設定に時間はかかりません。
現在のプラントやプロジェクト向けのEthernet-APLに関する詳細情報はどこで入手できますか？
さらに表示
一部を表示
より詳細な情報について
弊社のコンサルタントがお客様の疑問にすべてお答えします。
Ethernet-APL：スマート、高速、デジタル
無限の可能性が広がる2線式の高速データ通信
Ethernet-APLのエンジニアリングガイドライン
Ethernet-APLネットワークのプランニング、設置、および設定
トレーニング
様々なトレーニングで、より多くの専門知識を身につけることができます。
お客様のプライバシーを尊重します
Endress+Hauser は Cookie を使用して、閲覧エクスペリエンスを向上させ、統計を収集してサイトの機能を最適化し、カスタマイズされた広告やコンテンツを配信します。
「すべて受け入れる」を選択すると、Cookie の使用に同意したことになります。Cookie ポリシー をご覧ください。
カスタマイズ
重要なもののみ受け入れる
すべて受け入れる
