America’s Business Benefit Association

Ethernet-APLとOPC UA技術

Ethernet-APLとOPC UA技術は、プロセス産業の自動化とデータ管理に革命を起こしています。これらは、安全で効率的なデータ伝送を可能にする、強力で革新的な技術であり、インテリジェント製造の未来を切り開く重要な要素となっています。

概要

設立の背景

Ethernet-APLプロジェクトは、2015年にABB、Emerson、Endress+Hauser、Krohne、Pepperl + Fuchs、Phoenix Contact、R. Stahl、Rockwell Automation、Samson、Siemens、Vega、Yokogawaなどのプロセスオートメーションの主要サプライヤーのコンソーシアムによって開始されました。このプロジェクトの目標は、プロセス産業における安全で効率的なデータ伝送のための新しい標準を確立することでした。

重要なマイルストーン

ABBは、2017年から、OPC UAがデバイスデータを十分なパフォーマンスと低いメモリフットプリントで安全に転送するのに適していることを実証するために、一連のプロトタイプを開発しました。これは、OPC UAとEthernet-APLの統合が、プロセス産業のデータ管理に大きな可能性を秘めていることを証明する重要なステップでした。

規制準拠と規格

規格と認証の詳細

Ethernet-APLは、IEEE 802.3 イーサネット規格に完全に準拠しており、2線式ケーブル、長距離ケーブル配線、同一ケーブルでの電力と通信、本質安全を含むすべての防爆技術のサポートなど、特定の基準を満たしています。

このプロジェクトは、FieldComm GroupやPROFIBUS & PROFINET Internationalなどの主要な規格開発組織によってサポートされています。これらの組織は、Ethernet-APLの規格化と普及を支援することで、プロセス産業全体の相互運用性を向上させ、技術革新を促進しています。

Ethernet-APLテクノロジー

主な機能と利点

• 高速データ通信：Ethernet-APLは長距離にわたって高速データ通信を可能にするため、プロセス産業に適しています。
• 単一ケーブルでの電力と通信：Ethernet-APLは、単一ケーブルで電力と通信を伝送することを可能にするため、設置技術を簡素化します。
• 本質安全機能：Ethernet-APLテクノロジーは、危険区域での安全な使用のための保護対策を備えており、本質安全を保証します。

OPC UAとEthernet-APLの統合

利点と用途

OPC UAは、Ethernet-APLと統合することで、プロセス産業におけるデータ管理の向上に貢献します。その利点は以下のとおりです。

• セマンティック情報とデータモデリング：OPC UAは、データにセマンティック情報を付与します。これにより、従来のフィールドバス型の障壁がなくなり、IT/OTアプリケーションとの統合が容易になります。
• サイバーセキュリティと情報モデリング機能：OPC UAとEthernet-APLの統合は、リソース制約のあるフィールドデバイスにサイバーセキュリティと情報モデリング機能をもたらし、安全で効率的なデータ転送を可能にします。

実装と採用

実世界のアプリケーションと事例

Ethernet-APLは、プロセス産業のさまざまなアプリケーションにおいて、その有効性が実証されています。

• BASFのEthernet-APLプロジェクト：BASFは、2023年3月に、200を超える接続されたデバイスと複数の制御システムをテストする、成功したテストベッドプロジェクトを完了しました。これは、Ethernet-APLの実用性を証明する重要な成果でした。
• ABBの標準化における役割：ABBは、OPC FoundationとFieldComm Groupなどの標準組織とともに、OPC UAベースのデバイスの標準化を推進しています。これにより、プロセス産業全体の相互運用性と技術革新が促進されます。

今後の開発と計画

拡大と将来の見通し

• 新しいプラントへの展開：BASFは、成功したテストベッドプロジェクトを受けて、ヨーロッパの新しいプラントにEthernet-APLテクノロジーを装備する予定です。
• 継続的な研究開発：ABBは、Ethernet-APLテクノロジーの利点を拡大するために、IIoTデバイスの研究開発を続けています。

よくある質問（FAQ）

• Ethernet-APLとは何ですか？
  Ethernet-APLは、プロセス産業向けに設計された特殊なイーサネット物理層です。この技術は、危険区域での安全性を確保するための組み込みの安全機能を備えた単一のケーブルで、高速データ通信を提供します。
• OPC UAとは何ですか？
  OPC UA（Open Platform Communication Unified Architecture）は、フィールドデバイスとIT/OTシステム間の安全で効率的なデータ転送を可能にする、産業用通信プロトコルです。
• Ethernet-APLとOPC UAの統合の利点は何ですか？
  Ethernet-APLとOPC UAの統合により、セマンティック情報とデータモデリング、サイバーセキュリティ、および情報モデリング機能が提供されます。これは、プロセス産業におけるデータ管理の向上とインテリジェント製造の推進に役立ちます。
• Ethernet-APLはどこで実装されていますか？
  Ethernet-APLは、BASFなどの主要な企業によるテストベッドプロジェクトで実装されています。BASFは、ヨーロッパの新しいプラントにEthernet-APLテクノロジーを装備する計画を発表しており、この技術がプロセス産業で広く普及する可能性を示しています。
• Ethernet-APLとOPC UAの将来の展望はどうですか？
  Ethernet-APLとOPC UAは、今後、プロセス産業の自動化とデータ管理にさらに大きな影響を与えることが期待されています。ABBなどの主要な企業は、これらの技術の研究開発を続けており、より高度な機能とアプリケーションが開発される可能性があります。

まとめ

• Ethernet-APLとOPC UA技術は、プロセス産業における安全で効率的なデータ伝送を可能にします。
• これらの技術は、高速データ通信、本質安全機能、サイバーセキュリティを提供します。
• Ethernet-APLは、BASFなどの主要な企業で実装されており、プロセス産業で広く普及する可能性があります。
• Ethernet-APLとOPC UA技術は、インテリジェント製造の未来を切り開く重要な要素です。

参考文献

• [1] https://library.e.abb.com/public/19baeb58fb7848beb655b847f11a9be6/60-67%20m0096_EN_72dpi.pdf?x-sign=F1KixrvQM3FKm764W2V9WSuEirexzTTX%2BPx20jGgpYAREtPjdq5%2B%2BHP3ZJRs9JHe
• [2] https://www.chemicalprocessing.com/industrynews/news/33037699/abb-to-deliver-advanced-control-system-for-basfs-ethernet-apl-project-in-europe
• [3] https://new.abb.com/news/detail/80779/abb-brings-ethernet-apl-with-opc-ua-to-the-field
• [4] https://www.automationworld.com/communication/article/1005014984/basf-completes-successful-ethernet-apl-tests-with-abb-dcs