随着以太网在广泛领域中不断取得成功,从企业网络到工厂网络,再到控制网络,最后到现场网络,以太网不断向生产现场延伸。事实上,它以往被用作工业自动化应用的介质,尤其是在计算机、控制器和远程I/O之间有许多基于以太网的工业通信协议。尽管有线以太网不断发展并以指数级速度增长,然而它在通信距离、供电、防爆和其他方面仍有许多限制,因此在向现场网络延伸时,还不适合连接工业现场设备,如果不加以修改,它不能满足过程自动化的要求。
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、美国俄亥俄州西切斯特的宝洁工厂。这里先介绍巴斯夫化工厂进行的评估测试。
01 开篇的话 在搜索网站上,输入“Ethernet-APL”,截止目前(2022.07),在百度上可找到的搜索结果555 000,在微软网站上可找到的搜索结果更是达到惊人的1 520 000 000
作为探索神经复用(neural multiplexing)和脑机接口(BCI)实现的新感知模式研究的一部分,约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的研究人员展示了通过在混合现实环境中整合神经刺激来“感受”(“感觉”)虚拟物体的能力。
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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。
以太网-APL工程指南描述了以太网-APL网络的三种不同的网络拓扑,我们将在下一篇博文中更详细地讨论。然而,就网络拓扑而言,我们Softing认为网络运营商更喜欢将APL现场交换机直接集成到控制网络中。考虑到这一点,Softing开发了一种新的aplSwitch支持铜缆和光纤连接的产品线,将于2023年下半年推出。Softing的所有APL交换机都支持净负载速率限制,这有助于确保最佳的网络稳定性。净负荷速率限制是如何工作的?为了保持PROFINET网络稳定运行,监控以太网-APL设备承受的网络负载非常重要。当网络从100 Mbps过渡到10 Mbps时,100 Mbps控制网络中更高的网络负载对于10 Mbps杂散上的以太网-APL设备尤其重要,因为它们的数据吞吐量只有控制网络的10%。这意味着需要通过设置净负载速率限制来限制交换机端口的入站和出站数据流量。Softing还致力于设计其他优化的APL开关变体,以便直接安装在现场和外壳中。
开放集成合作伙伴计划(Open Integration Partner program)由Endress+Hauser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简单、快速、独立于制造商集成到自动化系统中,提高设备集成、控制和自动化系统生命周期维护的质量和效率。该组织于2019年6月在瑞士雷纳赫举行了第一次会议,部分加入厂商见图1。第二次会议于2021年6月召开,包括Auma Riester、Bürket、Festo、福斯、Hima Paul Hildebrandt、霍尼韦尔、三菱电机、P+F、菲尼克斯电气、罗克韦尔自动化、施耐德电气、Softing Industrial Automation和Turck等参与。合作伙伴都希望产品互补,方便集成,在联合产品测试过程中得到测量数据,并相互探讨数字化技术在典型过程自动化系统中的应用。
在我们看来,设备制造商应该选择重新设计,利用电子模块提供通信所需的所有硬件和软件组件,从而避免从头开始开发项目。这是在短时间内实现新的以太网APL兼容器件的唯一方法。Softing通过其新的产品为面临这一挑战的制造商提供支持通信模块APL其是低成本的SMD硬件模块。commModule APL提供预安装的PROFINET堆栈,提供可配置的应用数据模型和命令映射,可用于将现有HART和Modbus设备迁移到Ethernet-APL,无需编写任何代码。使用相应的commScripter工具分配HART或Modbus命令。commModule APL已经完成了广泛的EMC和环境测试,以及以太网-APL物理层和PROFINET协议与PA Profile 4.02的一致性测试。该模块还通过了ATEX和IECEx标准的预认证。所有这些特性都有助于大幅减少从头开发设备硬件时需要考虑的工作和时间投入
为确保 PROFINET 网络能够稳定且故障安全地运行,必须监控 Ethernet-APL 设备所承受的负载。持续控制负载峰值可以防止因过载而影响单个设备的零星断电。这是通过限制交换机端口的入口和出口数据流量来实现的——正如 IEEE(电气和电子工程师协会)所设想的那样——因为当交换机中的网络从 100 Mbps 过渡到 10 Mbps 时,网络中更高的网络负载100 Mbps 控制网络对于 10 Mbps 支线上的以太网 APL 设备尤为重要。与控制网络相比,这 10 Mbps 毕竟只是数据吞吐量的 10%。
为了确保PROFINET网络能够稳定和故障安全地运行,监控以太网-APL设备所承受的负载至关重要。对负载峰值的持续控制有助于防止因过载而影响单个设备的偶发断电。这是通过限制交换机端口的入站和出站数据流量来实现的,这也是IEEE(电气和电子工程师协会)的设想,因为当网络在交换机中从100 Mbps过渡到10 Mbps时,100 Mbps控制网络中更高的网络负载对于10 Mbps支线上的以太网-APL设备尤为关键。与控制网络相比,这10 Mbps毕竟只是数据吞吐量的10%。
以太网-APL(高级物理层)是流程工业的新标准。它基于符合IEEE 802.3cg的10BASE-T1L规范,有利于双线以太网的现场应用。以太网-APL的主要优势是通过现场设备与信息层上的快速数据传输的无缝连接实现的互操作性和灵活性,无论是短距离的小型网络还是长距离的大型网络。对于过程工业而言,重要的是,Ethernet-APL还支持Ex区域0、1和2中的本质安全点火保护类型“I”。利用Ethernet-APL技术,未来自动化网络的数字化相对容易实现,假设关于网络拓扑的几个先决条件被认为是等式的一部分。
Ethernet-APL 于 2021 年正式采用,是一种新的端到端以太网通信标准,适用于各个现场设备。该标准考虑了过程工业的特定要求,例如使用简单的双线导体桥接远距离,该导体不仅处理数据通信,还为连接的现场设备供电。与 HART 和现场总线相比,将传输速率提高到 10 Mbps 是迈出的另一重要步骤。APL 还限制自己为最低层的以太网定义新的数据交换标准,确保它与更高层的任何基于以太网的协议保持兼容性。这首次使生产和公司网络之间的透明通信成为可能,直至现场设备,同时消除了对昂贵网关的需求。可以根据需要部署自动化协议,Web 服务器、OPC UA 和云/边缘连接也是如此。截至目前,这项新技术确实有一个缺点:相应组件和通信模块的即时可用性。
正如我们所见,设备制造商应该选择重新设计,利用电子模块提供通信所需的所有硬件和软件组件,从而避免从头开始开发项目。这是在短时间内实现新的以太网 APL 兼容设备的唯一方法。Softing 通过其新的commModule APL支持面临这一挑战的制造商这是一个低成本的SMD硬件模块。commModule APL 提供预安装的 PROFINET 堆栈,提供可配置的应用程序数据模型以及命令映射,可用于将现有 HART 和 Modbus 设备迁移到以太网 APL,而无需编写任何代码。HART 或 Modbus 命令的分配是使用相应的 commScripter 工具进行的。commModule APL 已经完成了广泛的 EMC 和环境测试,以及 Ethernet-APL 物理层和 PROFINET 协议与 PA Profile 4.02 的一致性测试。该模块还通过了 ATEX 和 IECEx 标准的预认证。所有这些属性都有助于大大减少从头开发设备硬件时需要考虑的
以太网-APL工程指南描述了以太网-APL网络的三种不同的网络拓扑,我们将在下一篇博客文章中详细讨论。然而,就网络拓扑而言,我们Softing认为网络运营商更喜欢将APL现场交换机直接集成到控制网络中。考虑到这一点,Softing开发了一种新的aplSwitch支持铜缆和光纤连接的产品线,将于2023年下半年推出。Softing的所有APL交换机都支持净负载速率限制,这有助于确保最佳的网络稳定性。净负荷速率限制是如何工作的?为了保持PROFINET网络稳定运行,监控以太网-APL设备承受的网络负载非常重要。当网络从100 Mbps过渡到10 Mbps时,100 Mbps控制网络中更高的网络负载对于10 Mbps杂散上的以太网-APL设备尤其重要,因为它们的数据吞吐量只有控制网络的10%。这意味着需要通过设置净负载速率限制来限制交换机端口的入站和出站数据流量。Softing还致力于设计其他优化的APL开关变体,以便直接安装在现场和外壳中。
以太网-APL 工程指南描述了三种独立的以太网-APL 网络拓扑结构,我们将在下一篇博文中对此进行更详细的讨论。然而,就网络拓扑而言,我们 Softing 假设网络运营商更喜欢将 APL 现场交换机直接集成到控制网络中的替代方案。考虑到这一点,Softing 开发了一种新的aplSwitch同时支持基于铜缆和光纤的连接的产品线,将于 2023 年下半年推出。Softing 的所有 APL 交换机都支持网络负载速率限制,有助于确保最佳的网络稳定性。网络负载速率限制如何工作?为了保持 PROFINET 网络稳定运行,监控 Ethernet-APL 设备所承受的网络负载非常重要。当网络从 100 Mbps 过渡到 10 Mbps 时,100 Mbps 控制网络中较高的网络负载对于 10 Mbps 支线上的以太网-APL 设备尤为重要,因为它们的数据吞吐量仅为控制网络的 10%。这意味着需要通过设置网络负载速率限制来限制交换机端口的入口和出口数据流量。Softing 还致力于设计其他的,
正如我们所见,设备制造商应该选择重新设计,利用电子模块提供通信所需的所有硬件和软件组件,从而避免从头开始开发项目。这是在短时间内实现新的以太网 APL 兼容设备的唯一方法。Softing 通过其新的commModule APL支持面临这一挑战的制造商这是一个低成本的SMD硬件模块。commModule APL 提供预安装的 PROFINET 堆栈,提供可配置的应用程序数据模型以及命令映射,可用于将现有 HART 和 Modbus 设备迁移到以太网 APL,而无需编写任何代码。HART 或 Modbus 命令的分配是使用相应的 commScripter 工具进行的。commModule APL 已经完成了广泛的 EMC 和环境测试,以及 Ethernet-APL 物理层和 PROFINET 协议与 PA Profile 4.02 的一致性测试。该模块还通过了 ATEX 和 IECEx 标准的预认证。所有这些属性都有助于大大减少从头开发设备硬件时需要考虑的精力和时间投资。
考虑到工厂类型的巨大数量和多样性、所涉及的各种型号(尤其是规模),网络系统应该易于扩展且成本低廉,并且应该提供冗余,同时能够处理加工工业的特定要求,包括恶劣环境或潜在爆炸性环境中的操作。这以太网-APL工程指南概述了以太网-APL网络的多种网络拓扑,尽管所有拓扑的以太网-APL杂散环境都是相同的。以太网-APL设备可以通过IV类电缆(长度不超过200米)连接到交换机,并可以10 Mbps的传输速率进行通信。让我们仔细看看其中的三种变体。
考虑到工厂类型的数量和多样性、所涉及的各种模型——最重要的是规模——,网络系统应该易于扩展且成本低廉,并且应该提供冗余,同时能够处理过程工业的特定要求,包括恶劣环境或潜在爆炸性环境中的操作。以太网-APL 工程指南概述了以太网-APL 网络的多种网络拓扑结构,尽管以太网-APL 支线的情况对于所有拓扑结构都是相同的。Ethernet-APL 设备可以通过 IV 类电缆(不超过 200 m)连接到交换机,并可以以 10 Mbps 的传输速率进行通信。让我们仔细看看其中的三个变体。
一些 HART 现场设备(传感器)除提供实际测量信号外,还提供附加信息。 例如,除实际过程值外,SIEMENS SITRANS P DSIII 压力变送器还根据测量种类(压力、液位、流速或用户自定义)提供其它信息,如传感器温度、电子设备温度和未校准压力。
如前所述,净负荷是一个需要有效应对的关键因素。因此,Softing开发了特殊的以太网-APL交换机,这些交换机设置了各自的净负载率限制,以确保网络稳定运行而不会过载,并且支持铜缆和光纤连接。这些特别适合上面提到的变体1网络拓扑,将从2023年下半年开始提供。优化的变体也计划直接安装在现场和控制柜中。第一台以太网-APL现场交换机现已成为原型,可直接安装在现场,允许连接安装在Ex区和0区的以太网-APL现场设备。为了避免在过渡期间安装额外的网关,建议将PROFINET-PROFIBUS PA代理集成到以太网-APL现场交换机中。Softing在这方面也有合适的解决方案,它提供带有集成PROFINET-PROFIBUS PA代理的以太网-APL现场交换机版本。
以太网-APL(高级物理层)是流程工业的新标准。它基于符合IEEE 802.3cg的10BASE-T1L规范,有利于双线以太网的现场应用。以太网-APL的主要优势是通过现场设备与信息层上的快速数据传输的无缝连接实现的互操作性和灵活性,无论是短距离的小型网络还是长距离的大型网络。对于过程工业而言,重要的是,Ethernet-APL还支持Ex区域0、1和2中的本质安全点火保护类型“I”。利用Ethernet-APL技术,自动化网络的未来数字化相对容易实现,假设关于网络拓扑的几个先决条件被认为是等式的一部分。
Ethernet-APL(高级物理层)是过程工业的新标准。它基于符合 IEEE 802.3cg 的 10BASE-T1L 规范,有助于将两线以太网连接到现场。Ethernet-APL 的主要优势是通过现场设备的无缝连接实现的互操作性和灵活性,以及信息层上的快速数据传输,无论是在短距离的小型网络还是在覆盖长距离的大型网络中。对于过程工业来说重要的是,Ethernet-APL 还支持 Ex Zones 0、1 和 2 中的本质安全点火保护类型“i”。使用 Ethernet-APL 技术,自动化网络的未来数字化相对容易实现,假设有关网络拓扑的几个先决条件被视为等式的一部分。
APL(Advanced Process Library)是西门子针对PCS7 发布的高级过程控制库,可以替代PCS7标准库的全部功能,如模板驱动、过程控制功能集(PID算法、马达控制、阀门控制)、联锁报警等。针对于实际过程控制应用,APL功能块相比标准库功能块的功能有大幅扩展,同时性能上也不断优化。
自从Apple去年上半年发布了iphone,已经成为了手机业界一股新的力量,开始重新划分mobile这块大蛋糕,据说全球有30亿的手机用户,那么 这个市场可以堪称是第二个Internet,随着无线技术的发展,智能手机的愈趋完善,手机不只是我们用来打电话的工具了,电邮,IM,录音,甚至刚看到 马宁写的为某公司设计的一个基于windows mobile的BPM系统,手机正在改变人们的生活,还有office,好像扯远了,呵呵。。。 iphone确实是手机发展的一个milestone,multi-touch技术,无线功能,Mac OS,先进的内置传感器等等,再加上Apple这个无形的品牌,确实让人激动,也显示出Steve的Apple所具有的一种魄力,我还没有使用过 iphone,只是在公车上见过有人用,虚拟的QWerty键盘,镜面屏,真的让人很想好好看一下,呵呵 直到最近,看到Google推出了它的mobile计划,但是有些特别,并不是一个gphone,而是一个手机platform,基于Linux内核的开 源项目,换句话说,相对于Symbian,Windows Mobile这些封闭系统,它是一个open的环境,允许开发人员,甚至个人对其进行扩展和开发,由于还采用了APL协议,相对于大家所熟知的GPL, APL允许你对APL代码进行使用,但可以对你开发的code不必使用APL,不必开放出来,这样做也会吸引很多厂商 对了,这个platform的名称是Android,这个名称是Google早些时候收购的一家厂商,它的CEO是Andy Rubin,他也是这个platform的主要创始人,Android包括有用户应用层,应用框架,库和运行时环境,底层Linux内核四个层次,同时提 供了一个SDK,供开发人员使用,还有基于Eclipse的插件,看了一下截图,感觉很直观,可视化效果很好,同时由于Google的原因,所以很多 Google的服务都可以很方便的嵌入,比如Google Map等等,大家有兴趣的话,可以下载Android的SDK或是它的Eclipse插件ADT,参照教程,自己试一试,也许年底或是明年上半年就会有所 谓的gphone样机,不知道那时候大家会选择iphone还是gphone? 呵呵,对了,Android还有一个或者说是对于程序员来说,比较吸引人的地方,就是它采用java实现和扩展,这样就可以让一些java程序员只需学习Android,就可以进行嵌入式开发这个领域了,是不是很诱人呢?呵呵,一切走着瞧吧~
对于最终用户,以太网-APL在构建高性能自动化网络时创造了新的布局机会。如上所述,这意味着现场设备可以通过以太网无缝集成到网络中——我们不是在谈论几件设备,而是数百万个已安装的设备,如小型传感器、控制单元或高度复杂的分析仪器。每年都会有类似数量的新器件加入,其中大部分仍使用4–20mA技术,并可能辅以基于HART协议的数字点对点通信。除此之外,还有许多传统的数字现场总线,用于传输许多装置中仍然存在的额外测量数据和参数。然而,由于复杂性、成本以及所需的特定网关组件和专业知识,后一种情况仅保留给专门的应用。
有时候,我们需要使用系统API,但是我们新建一个工程时,应用的类型默认为hos_normal_app(普通应用),APL级别默认为normal。
之所以叫温故而知新,是因为将这两个工具结合起来作为单元测试工具的想法在上一个项目中应用了,好像还没有人将这两种工具结合使用,或者没有写成博客供大家参考,现在重新温习下将想法写下来。
对于最终用户,Ethernet-APL 在构建高性能自动化网络时创造了新的布局机会。如前所述,这意味着现场设备可以通过以太网无缝集成到网络中——我们不是在谈论几件设备,而是数百万已安装的设备,例如小型传感器、控制单元或高度复杂的分析仪器。每年都会增加类似数量的新设备,其中大部分仍在使用 4–20 mA 技术,并可能通过 HART 协议上的数字点对点通信进行补充。许多——现在是遗留的——数字现场总线对此进行了补充,用于传输许多安装中仍然存在的额外测量数据和参数。然而,由于复杂性,后一种情况仅供专门应用使用,
大多数自动化技术推出后可能会红火一阵,但另一项新技术问世后,立马就偃旗息鼓不见动静了。我原来以为HART也会是这样的,因为它只是个变送器的多个数字通信之一,虽然被拉进所谓的“现场总线”,但又加了个“雏形”,只是有那么点“现场总线”的意思,但又不是真正的“现场总线”。
近年来,可穿戴技术和计算智能的显著进步极大地提高了基于 EEG 的 BCI (eBCI) 的性能和能力,并推动它们走出实验室,走向现实环境中。这种快速转换构成了人机交互的范式转变,它将在不久的将来深刻改变不同行业,包括医疗保健、娱乐、安全、教育和营销。
张亭栋,1932年出生于河北,哈尔滨医科大学第一附属医院教授。王振义,1924年出生于上海,上海交通大学教授。
国外专业的拆解机构iFixit在2月3日率先发布了对Vision Pro的拆解报告之后,2月7日,iFixit发布了对Vision Pro更为深入芯片级的分析报告,显示其中有着大量的德州仪器(TI)芯片,还有兆易创新的NorFlash。
Ethernet-APL(高级物理层)是使用 IEEE 802.3cg 定义的 10BASE-T1L 的两线以太网物理层,它配备了额外的工艺制造规定,因此构成了 IEEE 802.3 以太网规范的一部分。对于过程工业中的网络,这项新技术提供了完全的互操作性和灵活性,这要归功于通过以太网协议实现的无缝现场设备连接,以及远距离信息层上的快速数据传输,以及为现场设备供电。因此,作为数字化转型项目的一部分,现在可以更轻松地建立现代、快速和高性能的自动化网络。
Dictionary<KeyType,ValueType>,KeyType是你想要储存的键,ValueType是你想要储存的值。
以太网-APL(高级物理层)是一种双线以太网物理层,使用IEEE 802.3cg定义的10BASE-T1L,配备了额外的工艺制造规定,因此构成了IEEE 802.3以太网规范的一部分。对于过程工业中的网络,这种新技术提供了充分的互操作性和灵活性,这要归功于通过以太网协议实现的无缝现场设备连接,加上信息层上长距离的快速数据传输,以及对现场设备的供电。因此,作为数字化转型项目的一部分,现代、快速和高性能的自动化网络现在可以更容易地建立起来。
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