什么是APL

APL（Advanced Physical Layer）的意思是高级物理层。提供了基于单对以太网的增强物理层，它基于IEEE和IEC标准，提供到现场的双线以太网连接，主要用于将现场设备(传感器和执行器)连接到控制网络。APL可以支持各种高阶以太网通信协议，满足过程装置可靠运行的要求，并规定了以太网通信在流程工业变送器和执行器上的应用细节，如规定了连接线长度、在危险场所使用的实施方法等，使得过程自动化设施可以在危险区域部署并支持高速应用。

APL发展进程

 ●   2015年，曾演示过使用Ethernet-APL技术过程工厂架构的微型版本。

 ●   2018年，主要流程工业供应商签署了一项开发Ethernet-APL技术的协议，称为“APL项目”。这项工作得到了领先的行业标准开发的4个组织FieldComm Group、Profibus & Profinet International (PI)、ODVA和OPC Foundation主要合作的自动化厂商有：ABB、艾默生、Endress+Hauser、Krohne、菲尼克斯电气、罗克韦尔、倍加福、SAMSON、西门子、Stahl、Vega和横河。

 ●  2019年底的NAMUR大会和2020年2月的ARC论坛上，菲尼克斯电气公司通过演示设备展示了Ethernet-APL交换机的首批可用原型。依托Ethernet-APL交换机和PLCnextTechnology、NAMUR设备与“APL项目”合作伙伴ABB、Endress+Hauser、Krohne及SAMSON使用PROFINET协议将数据连接至HMI和云端。“APL项目”团队还与半导体制造商合作，为Ethernet-APL提供10BASE-T1L所需的芯片。此外，12个“APL项目”行业合作伙伴正在完成即将上市的产品开发。

 ●  2021年6月根据Ethernet-APL项目负责人发布的新闻声明，正式推出Ethernet-APL技术并发布规格、工程指南和一致性测试计划，最终用户现在可以期待来自领先供应商的组件，第一批产品现在可以从选定的供应商处获得。

 ●  2021年7月15~16日在德国法兰克福举办了ACHEMA Pulse阿赫玛展会，这是全球化工、制药工业、生物技术领域可持续发展的盛会，在展会的在线互动平台上举行了涉及Ethernet-APL技术多厂商的演示，以数字化方式展示了不同产品厂商和网络的参与，强调了Ethernet-APL将为终端用户提供的多种选择和互操作性。德国Softing Industrial Automation公司推出commModule APL全新硬件模块，可实现与Ethernet-APL的连接，并提供能轻松配置的可实现现场设备所需功能的应用软件，可以支持设备制造商将现有的HART和Modbus现场设备转换成Ethernet-APL现场设备。倍加福(Pepperl+Fuchs)公司也推出了多种规格(8、16、24接入口)的Ethernet-APL现场交换机，可接入24台Ethernet-APL现场设备的现场交换机。

Ethernet-APL技术的优势

   ●  成本低

目前市场上流行的总线传输方式，如HART、FF、PA等均需要配备网关类设备(如耦合器、网关等)，而使用Ethernet-APL技术，通过交换机就可以实现了分散的现场设备数据访问。这也简化了使用的难度，降低了设计成本。

   ●  通信速度快

传统的总线设备通信速度普遍偏低，如HART总线的通信速率为1.2kbps ，FF总线的通信速率为31.25kbps ，Ethernet-APL的通信速率可以达到10Mbps。

   ●  通信距离远

Ethernet-APL技术可将通信距离拉长到1000m甚至更远，并以极低的功耗和极高的可靠性与现场设备连接。

   ●  功率大

Ethernet-APL可以在非防爆应用中提供高达500mW的功率，在防爆应用中提供60W的功率，这大大提升了以往的功率限制，意味着更多设备、更多功能能够被使用。Ethernet-APL技术的普及将极大提升测量及数据处理的能力。

   ●  现场施工简单

Ethernet-APL技术的10BASE-T1L标准定义了信道模型，该通道模型非常适合现场总线电缆，某些已安装的电流为4-20mA设备的电缆有可能在转换成Ethernet-APL技术时重复使用。与更复杂的电缆相比，单根双绞线电缆成本低，尺寸小并且更易于安装。在大多数情况下由于双绞线电缆的两端均可配接头，安装接线非常简便。

  ●   防爆区域

Ethernet-APL支持两种电压峰值模式，一种是1000m线缆的2.4V峰值，一种是200m距离的1.0V峰值。1.0V峰值的模式意味着Ethernet-APL技术满足了严格的最大能量限制，所以现场设备能够在防爆区域中安装使用。

结束语

虽然Ethernet-APL技术2021年才正式发布，它对现有现场总线的技术优势是无可比拟的，能够提高对过程自动化系统信息高效传输和应用的需求。必将在未来的过程控制总线中占据主导地位。