Ethernet-APL产品在宝洁工厂的评估测试（赠书）

剑指工控星期五, 08/11/2023 - 14:37 发表

Ethernet-APL产品在国外进行的评估测试在资料上看到的有两处：德国路德维希港的巴斯夫（BASF）化工厂（Ethernet-APL产品在国外进行的评估测试（一）（赠书））、美国俄亥俄州西切斯特的宝洁工厂。这里介绍宝洁工厂进行的评估测试。

01 宝洁工厂Ethernet-APL评估测试实验室

2020年年底，宝洁公司开始与Ethernet-APL组织的供应商进行谈判，讨论开发Ethernet-APL 评估测试示范项目，我们要求他们向我们展示并安装他们的产品，并于2021开始安装，这样就有了有一个可以运行的系统，以便我们了解实施和维护Ethernet-APL所需的技能和知识，并评估其对公司的潜在好处。宝洁公司在位于美国俄亥俄州西切斯特有个工程技术实验室（CETL），Ethernet-APL评估测试就是在实验室的智能过程单元（Smart Process Cell，SPC）上进行的。智能过程单元是用于研究和演示过程自动化技术的，它包括4个375~500kg的储罐、6个带流量计的泵和3个执行连续和批量操作的装置（见图1）。它以水为工艺流体，完全独立，可远程操作。宝洁公司的评估测试实验室与巴斯夫的明显不同之处是有上述工艺设备（如储罐、泵和执行连续和批量操作的装置等）和相互间的连接管道；流量、压力或温度仪表是根据其实际用途连接到设备或管道上。

智能过程单元已经有一个控制器、工程师站、HMI和服务器、历史站、批处理服务器、常规和远程输入/输出以及变频器。新引入的产品主要包括一个APL现场交换机和更多的IO-Link设备，以增加雷达液位、压力和温度等模块。我研究了宝洁公司的智能过程单元后，发现它的整体结构与国内仪器仪表工大赛用到的控制系统实操设备类似，都带有控制系统（如宝洁公司的控制器、工程师站、HMI和服务器、历史站、批处理服务器、变频器、常规和远程I/O）和带现场仪表（如宝洁公司的雷达液位、压力、温度、分析、称重仪表）、工艺管道的工艺设备。而控制系统的实操设备，在国内的凡设置机电自动化专业的职业技术院校几乎均已配置。

图1 宝洁SPC Ethernet-APL评估测试实验室

02 测试评估情况

宝洁工程技术公司电力控制和信息系统技术总监Paul Maurath在2022年3月10日圣地亚哥举行的ODVA行业会议和第21届年会上介绍了以下内容：

以往基于IT的主流以太网技术无法满足关键流程行业的需求，我们需要不太严苛的布线，以便更好地服务于环路供电设备和电气布线，不致因为以太网电缆过大弯曲等问题导致通信故障和停机；

我们现在有多达80台设备的输入/输出级网络，包括流量计、变频器、远程I/O、称重传感器和众多交换机；SPC的现场测试包括直接布线、更换4~20mA+HART现场设备、测试多个IO-Link现场设备（见图2）；

图2 宝洁智能过程单元框图

希望调查Ethernet-APL网络实现“更智能”设备的数据共享，如科里奥利流量计、pH变送器、雷达液位计和压力变送器等，高级别的智能系统需要有更多信息，以获取多个变量和诊断信息用于设备维护；

希望通过从四线设备转换为双线以太网来获得更高功率，希望Ethernet-APL可以与4~20mA+HART、IO-Link交互并进行比较；

希望了解Ethernet-APL交换机和仪表的基本安装和布线、仪表配置和更换、网络和交换机配置和管理、来自多个供应商的交换机和仪表之间的互操作性；

了解仪表快速通信的影响，更高的电源可用性的影响。

03 评估测试结论

几年前，宝洁公司构建了实验装置来评估基金会现场总线，得出的结论是现场总线不适合我们的过程。对Ethernet-APL进行评估测试后，宝洁工程技术公司电力控制和信息系统技术总监认为：

它的传送速度比HART、现场总线方式快，当从雷达液位变送器获取回波曲线r时，HART需要很长时间才能接收到，但Ethernet-APL的速度要快得多；这一技术能够访问多变量设备的信息，使整个设备管理、诊断变得更简单、更智能；以往的基于IT的主流以太网技术、现场总线技术无法满足这些关键流程行业的需求，而就总体而言，Ethernet-APL工作正常，在双线制、危险场合、长距离传输、回路供电、布线简单等方面可以满足关键流程行业的要求，我们对结果满意。