過程工業自動化中的以太網技術

工業以太網在工廠自動化領域知名已久，并且應用也相當廣泛。然而，過程自動化工業有其特殊要求，尤其是部分過程可能涉及潛在爆炸性環境，因此不能使用以太網技術。過程自動化行業的特殊性要求包括本質安全、在線配置、冗余設計（實現最大可用性）以及長電纜（工業以太網電纜長度限制為100 m）。在描述過程自動化行業的以太網技術時，區分其在不同分區的可用性非常重要。

危險2區中的Excom

圖爾克提供可安裝用于危險2區的現場總線系統Excom，該Excom系統采用以太網技術，可采集危險1區或危險0區的信號。為了在運行過程中插拔網關的以太網連接器，必須確保網關斷電或有動火作業許可。而所有其他組件（如電源、網關或I/O模塊等）則可在運行期間更換，無需動火作業許可。

危險1區中的以太網技術

從技術層面上來說，在危險1區中使用以太網的難度更大。對于相互連接的設備，必須確保其總功率在一定范圍內。如今，許多的自動化企業的都希望能克服這些障礙并開發兩線制的本安型以太網標準。通信和電源采用同一線路。未來標準通常指高級物理層（APL）。然而，這些開發成果目前尚不適合在危險1區中進行廣泛工業應用（截至2020年3月）。未來，APL應能實現以太網與現場設備的連接。然而，出于成本原因，即使在APL已經建立時，經典的4到20 mA技術和現場總線系統仍將繼續共存。

防爆區域的以太網現場總線協議通信

圖爾克的GEN-3G excom網關將來自0區的信號以高數據速率傳輸到控制系統

圖爾克發布了可用于excom I / O系統的2區防爆以太網網關，為流程工業開啟了數字化和工業4.0的新篇章。所有過程數據現在都可以通過并行數據通道高速傳輸到IT系統，以進行分析和評估，這是更快速簡單的實現狀態監視和預測性維護的一種方式。新型GEN-3G多協議網關支持Profinet，Ethernet/ IP以及Modbus TCP三種高速以太網通訊。

網關集成了交換機功能，可以實現線性拓撲以及環網通訊。除了電源和網關的硬件冗余外，excom還支持S2冗余模式，在最大程度上確保了可用性。Excom除了提供標準的以太網冗余方案外，還可以為非標準協議提供特殊的解決方案。

無論是將excom用于1區、2區還是安全區域，用戶都可以使用相同的DTM，EDS或GSDML，并使用相同的操作方式，這無疑減少了大量的培訓工作，并確保專業人員在不同工廠區域中靈活使用。圖爾克的Cloud組件和邊緣設備（例如TX700）是調用和路由并行過程數據的理想解決方案，為工業應用量身定制的圖形用戶界面簡化了相關信息的選擇。分析系統可以托管在圖爾克云或其他供應商提供的云方案中，也可以托管在本地網絡中，支持圖爾克的加密Kolibri云協議、MQTT以及OPC UA等協議。