PROFINET over Ethernet-APL 控制系统（11） ——作者的几点思考
剑指工控 仪表客厅
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
8.7 几点思考
前面几节介绍了巴斯夫公司及相关组织的多次测试（可能还有更多次数的测试，只是我们还不太了解而已），看了以后感想颇多，还是想借此机会与读者们交流一下：
1）一个单位需要有几位“战略家”
作为一个单位，不管是生产企业、自动化仪表制造商还是设计院、研究单位，应该有几位“战略家”。所谓“战略家”，他的眼光不仅仅盯着他干的具体工作，而是要站得更高一点、看得更远一点，能提前做出预判，要给本单位的长远发展提出一些好的建议。就像在巴斯夫的自动化专家团队中，我想就应该是有几位这样的“战略家”，他们之前仔细研究过现场总线，发现这家伙好是好，但投资太多、性能太复杂、出了问题太难处理，所以一直在期盼出现一种新技术能“干掉”现场总线！他们终于在2015、2016两年前后，发现了Ethernet-APL的苗头，然后持续关注，终于在该技术正式问世的前两年就开始进行实验评估了，这可是全球的独一份啊！这么早关注Ethernet-APL，除了行家里手——自动化行业的专家，还能有谁啊！巴斯夫的总裁他才不了解什么是Ethernet-APL，但总裁先生可能听了手下自动化专家们的意见，而且在听了意见之后可能对他们说了，那你们先给我测试评估一下吧，看看有没有什么问题，看看我们能不能用得上！
自动化仪表制造商国外动作挺快，欧洲那些厂家一个比一个跑得快，连一些不大的厂家也把这个当作“弯道超车”的机遇，争相研制APL交换机、APL现场设备，还赶紧带着设备跑到德国路德维希港巴斯夫化工厂去做测试评估呢！
但在我们中国，有像中控技术二十年前就研发了引入工业以太网的现场总线标准的大公司，他们对Ethernet-APL有深入了解，他们时间也抓得紧，很快就全面开发Ethernet-APL 各类产品，如APL交换机、APL现场设备等等。就一个企业同时开发Ethernet-APL 系统用到的几乎全部产品来说，好像还不知道国外有哪个公司（国外公司几乎是只做APL交换机或只做APL现场仪表）能做到这一点!中控技术目前就开发了APL电源交换机、适用于各种型号和应用场合的APL现场交换机、多种检测参数的APL现场仪表。
中控技术还借助集团控制系统的综合实力，把Ethernet-APL产品作为全新一代控制系统UCS亮点之一的“E网到底”技术打包推出，目前已有多个企业实际应用，应该说中控技术在这一点上也是有一批出色的“战略家”在那里运作。
中控技术近年来在国内、国际市场上大力宣传公司的Ethernet-APL技术和产品，如2023年3月在北卡罗来纳州举行的单对以太网（SPE）宣传日上，几家供应商联合展示了Ethernet-APL的产品（见图33），包括菲尼克斯24端口的现场交换机（图33上中）、萨姆森阀门执行器（图33下左）、中控SUPCON压力变送器（图33下中）和E+H的温度变送器（见图33下右）。2023年5月，中控和SPE联盟还在汉诺威工博会上联合展出了中控APL产品。
图33 北卡罗来纳州单对以太网（SPE）宣传日上中控APL产品参与展示
与此同时，中控技术又把自己的产品送去国外认证，如中控Ethernet-APL系列电源交换机、现场交换机等于2023年11月成功通过ATEX和IECEx的国际防爆认证；中控技术还联合控制阀领军厂商SAMSON、控制测量仪表领军厂商E+H完成了 SAMSON的APL阀门控制器、Endress+Hauser 的APL仪表与中控APL产品的兼容性和互可操作性测试。
2）华为、康吉森等企业联合推出第二套国产APL技术解决方案并实际应用
中国的华为公司作为全球领先的信息与通信技术解决方案供应商，提供以太网交换机是他的绝活，所以借Ethernet-APL的源头技术单对线以太网（Single Pair Ethernet，SPE）进入工控领域，已推出用于流程行业的NG-SPE控制系统。在国内以生产SIS安全仪表系统、DCS系统著称的康吉森公司，也将该公司全国产化APL技术解决方案成功应用于国家管网集团北京管道公司所属内蒙古托克托天然气压气站，该方案在机柜间、变频室及消防泵等区域，配置了温湿度、液位、压力检测和可燃气体等APL智能仪表，接入APL现场交换机（据说可由华为公司、北京鼎实创新科技公司提供），而传统非APL仪表信号通过通用I/O采集终端接入于TSxElite Ultra®控制系统（见图34）。
图34 康吉森Ethernet-APL技术在托克托天然气压气站的应用
华为公司作为ZVEI德国电子电气工业总会的成员还加入了总会旗下的APL工作组，2024年3月，华为公司两位专家作为ZVEI的APL工作组的成员，参加了NAMUR应用程序特别工作组与ZVEI的APL工作组“Sammlung von Anwendungsfällen für Ethernet-APL in der Prozessindustrie（德文），过程行业中以太网APL的全面用例集合”文件的编制工作。
对中国自动化厂商来说，只有一家公司推动Ethernet-APL技术、生产相关产品并推向市场未免太过孤单，就像国产DCS市场一样，有十来个厂家竞争、五六个厂家做得轰轰烈烈，慢慢地就把国外厂商在中国的市场一点点瓜分了、夺回来了。现在有像华为这样的信息与通信行业的巨头加入自动化行业，他所带到的技术绝对是世界一流的，我们将期望华为能将中国自动化行业的水平提升到新的高度！
但反观一些强势的中国自动化仪表公司，目前似乎在观望，还没有拿定主意：是否也加入与国内国外自动化仪表公司在APL赛道上的竞争。时间是不等人的，如果仍在观望或者没有大的动作，也许就会错过时机掉队了！
3）中国的大企业该学学巴斯夫了
对于生产企业，我觉得巴斯夫对待自动化新技术的做法值得好好学习。要建新厂，就要提前规划、提前做准备。中国的企业这么些年，好多是在不断改建、扩建、搬迁，对于类似工艺流程、主体设备等等环节，下了很多功夫。但是真还没有听说哪家公司像巴斯夫一样对自动化技术环节也下功夫着摸、探索，也提前个三五年研究、创建自动化新技术测试评估实验室。巴斯夫在测试评估得出成果后，立马将最新技术用在投资总额超100亿欧元的特大型联合装置上。我希望我们国家的生产企业，特别是一些大型、特大型的炼油、化工、钢铁、有色、电力、水泥、制药集团公司也能像巴斯夫公司一样重视自动化仪表新技术对企业未来发展的影响。如果能通过对新技术的研究、测试评估，达到尽早采用新技术，而不是等企业沿用老技术后再来改造，两者的经济效益的对比可能前者是事半功倍，而后者是事倍功半。在一篇自动化论文“春天的故事：在中国的南海边看石化工业自动化技术的发展”中，介绍了近几年来在中国南海边新建的属“绿地项目”的四个大型石化综合企业：中石油广东石化炼化一体化、中海壳牌南海石化、埃克森美孚惠州乙烯、巴斯夫湛江一体化。控制系统选型的结果是：国有中石油的揭阳项目选择了模拟信号+集中IO的传统控制系统，合资但由壳牌公司主导的南海项目选择了现场总线技术，独资埃克森美孚惠州乙烯项目选择了当前先进的远程通用I/O技术，独资巴斯夫主导的湛江一体化项目选择了当前先进甚至有点超前的Ethernet-APL技术。国有及合资项目选用的是已应用二十年甚至更久远的技术，不用做任何测试评估即可放心使用，却是相对过时的技术；独资美孚项目采用的是已应用十多年的较新技术；独资的巴斯夫项目选用的是最新甚至有点超前的Ethernet-APL技术。用下来的效果如何？或许三五年后这四个大型石化综合项目投运后我们会得到结论的。
未完待续
方原柏
2025年08月
