PROFINET over Ethernet-APL 控制系统（10） ——PROFINET over APL的测试3

剑指工控星期一, 07/28/2025 - 10:55 发表

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PROFINET over Ethernet-APL 控制系统

以太网是一种局域网规范，工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，过程现场网络（PROcess FIeld NET，PROFINET）是一种在工业以太网上运行的实时技术规范。

本系列文章将先概述PROFINET，再介绍PROFINET与工业以太网/以太网、 PROFINET 与PROFIBUS、PROFINET与Ethernet-APL、PROFINET与PROFIsafe的关系，最后就 PROFINET over APL的测试和应用做详细的论述。

往期回顾

8 PROFINET over APL的测试-3

8.4 2021年阿赫玛博览会上的演示

2021年6月在德国法兰克福举办的阿赫玛（ACHEMA）博览会上，观众目睹了最新的技术和产品，过程控制和自动化领域前沿技术和创新成果的展示也是博览会的重要内容之一。这次博览会作了Ethernet-APL演示，内容包括通过Etherne/IP、PROFINET、HART-IP和OPC-UA通过Ethernet-APL进行通信的设备，这包括ABB、艾默生、E+H、科隆、倍加福、菲尼克斯、罗克韦尔、萨姆森、西门子、斯泰尔、威格和横河12家公司的现场设备和罗克韦尔、西门子和艾默生过程控制器、ABB PLC以及ABB、艾默生、E+H和西门子资产管理软件。

演示内容展示了不同产品供应商和网络之间的交互，强调了Ethernet-APL将为最终用户提供的多种选项和互操作性。

8.5 开放集成合作伙伴计划中的测试

开放集成合作伙伴计划（Open Integration Partner program）由E+H公司发起，到2021年7月，已有35家厂商参与。该计划旨在将不同厂商的组件和设备以独立方式集成到自动化系统中，集成过程简单、快速，从而提高设备可集成性及自动化控制系统生命周期维护的质量和效率。该组织的合作伙伴都希望做到产品互补、集成方便、能共享在联合产品测试过程中得到的测量数据，并相互探讨数字化技术在典型过程自动化系统中的应用。

2023年3月30日，E+H公司发布以“Ethernet-APL成功上线”为题的新闻，介绍了在其位于瑞士雷纳克（Reinach）的总部进行的两次实际Ethernet-APL现场负载模拟测试，这是应客户巴斯夫公司从用户视角提出的各项具体要求和技术设计规范，确定了以E+H、倍加福、霍尼韦尔和ABB作为联合硬件供应商的现场负载模拟测试（见图31）。

图31 E+H公司正在进行负载测试

首次测试总共238台E+H公司的现场仪表，包括流量、压力、温度和物位等检测参数（见图32），现场仪表以Ethernet-APL和PROFINET信息传送方式通过倍加福现场交换机成功集成到霍尼韦尔控制系统中。在第二次测试中，控制系统由ABB提供，交换机和现场仪表与上一次测试相同。因为测试是在最大规模的网络布局下进行的，E+H公司增加了设备的可扩展性和容错性试验，并成功验证了控制器和网络的所有相关要求，如总网络负载、冗余切换时间。两次现场模拟负载测试结果表明不同制造商提供的系统产品可以顺利协同工作，组成工作可靠、功能强大的Ethernet-APL系统。测试结果证实：Ethernet-APL新技术满足实际使用要求，将带来工业通信方式的变革，同时意味着Ethernet-APL上市准备工作全面就绪。E+H公司还准备通过测试PROFINET、Modbus TCP/IP和EtherNet/IP等三种协议连接现场仪表，看能否比4~20 mA/HART传输技术获得更多的数据。

图32 参与现场负载模拟测试的Ethernet-APL现场仪表

8.6 PI国际的PROFIsafe功能安全测试

2023年12月12日，PI国际在德国卡尔斯鲁厄宣布：现在已走完为Ethernet-APL网络上PROFINET提供完整认证测试的最后一步，从而成功完成PROFINET在过程自动化危险区域应用中的所有程序。

这是基于Ethernet-APL 2线以太网本质安全物理层的规范文档，作为与FieldComm Group、ODVA和OPC基金会组织合作努力的一部分而创建的。与此同时，PI国际工作组对PROFINET规范进行了相应的补充：对PROFIBUS-PA设备配置文件进行了优化；更新了通用站描述标记语言（General Station Description Markup Language，GSDML)规范的组件，以用于过程自动化中的PROFINET设备；为了支持简单的、独立于制造商的设备更换，配置了相应的GSD电子设备数据库配置文件，文件中对I/O设备提供了相应的描述。

为了确保来自不同供应商的产品从一开始就具有高度的互操作性，测试系统开发小组以经过验证和认可的方式协调提供认证测试工作。除此之外，还包括用于检查PROFINET通信的额外Ethernet-APL特定测试用例工作，为互操作性场景建立Ethernet-APL特定测试设置，以及为PROFIBUS-PA现场总线仪表配置文件提供功能测试。作为与上述组织合作的一部分，还提供了物理层的认证测试和工具。因此，它们对于所有高级通信系统都是相同的，并且只需通过协议进行一次测试，就可对产品的相同硬件版本进行相互识别。

因此，PI国际测试实验室的认证测试适用于经认可的所有PROFINET-APL设备制造商。最初的证书是在2023年纽伦堡智能和数字自动化展会（SPS）之前创建的，使PROFINET成为基于Ethernet-APL的领先技术。PI国际的专家们已经成功地完成了将PROFINET over APL用于过程自动化所有必要的准备工作，与此同时，终端用户对PROFINET在许多实验室安装中的适用性也给予了积极评价，PI国际已经与过程工业的最终用户协调解决了下一个问题：PROFIsafe的功能安全。

未完待续