Az új ipari forradalom egyik fő alapvető hajtóereje a mérés-, és az irányítástechnika fejlődése. Ez a hajtóerő azonban egyáltalán nem újkeletű. Az iparban a mérés- és irányítástechnika fejlődése az elektronika más ágaival párhuzamosan zajlott, azoktól függetlenül, ennek ellenére az informatikai technológiák adaptációja is csak minimális késéssel követte az üzleti informatikában lezajlott fejlődést.

Cikksorozatunkban a már jelenleg is használt és a jövőben alkalmazható technológiák összehasonlításával tekintjük át az üzleti informatika és a működtetési technológiák konvergenciáját, miközben a két szakterület között a már létező, és a jövőben átveendő kompetenciákról is szó esik.

Az előzőekben azt tekintettük át, hogy mi a különbség az informatikai és az ipari irányítástechnikai rendszerek között a hálózatok, az adatátvitel, a hozzáférés és a rel-time (vagy időszinkronizált működés) területén. A feladatunk most egy jövőkép vázlatának felvillantása, amely révén elképzelhetjük, merre fog a (közel)jövőben fejlődni a mérés és irányítástechnika és az informatika kapcsolata.

APL jövőkép

Az operatív technológiák és az informatika konvergenciája a közeljövőben az Advanced Physical Layer (APL) technológiák alkalmazásba vételével látszik kiteljesedni.

Az APL kapcsán azonban felvetődnek kérdések:

• Ha az APL jövőkép szerint a jövő digitális lesz, akkor a hálózati technológia helyettesíteni fogja a 4-20 mA-es és a be-ki jeleket a terepi műszerekben?
• Ethernet vagy terepi busz lesz, vagy kialakulhat a jövőben egy hibrid?

Ezek a kérdések jogosan vetődnek fel, ugyanis az Ethernet-nek és a terepi busznak is megvannak az előnyei. Éppen ezért ezeket az előnyöket az Advanced Physical Layer (APL) technológiában egyesítik, vagyis egy „Etherbus”-ban, ha így akarjuk hívni.

Az APL ötvözi a terepi busz olyan tulajdonságait, mint a kétvezetékes hurok teljesítménye, a nagy távolság és a belső biztonsági paraméterek az Ethernet jellemzőivel, például a 10 Mbit/s sebességnél magasabb átviteli sebesség, az IP-vel és a többprotokollú támogatással.

Az Advanced Physical Layer (APL) helye az OSI modellben

Ezek az attribútumok a fogyasztói ipar számára is vonzóak. Ha vezetékkel szeretné összekapcsolni az otthonában lévő készülékeket, könnyebb lenne egy ilyen kétvezetékes busszal, amely egyszerre több ilyen készüléket is táplálhat, így nincs szükség helyi (a készülékben elhelyezett) tápellátásra. Ezt a megoldásrendszert a szállodákban és más épületekben, valamint a különböző járművekben is használhatók lennének.

Ezért az IEEE már olyan kétvezetékes busztechnológiák specifikációit is tárgyalja, amelyek hasonlóak a terepi buszhoz, de kompatibilisek az Ethernettel, így képesek továbbítani az IP-t és a kapcsolódó alkalmazásprotokollokat. Ez nagyon kiváló példa a technológiák konvergenciájára, az automatizálási és automatizálási stílusú megoldásokra, amelyek az informatikába vezetnek.

Az APL elterjedéséig azonban még évek telhetnek el, és ha most vagy az elkövetkező egy-két évben digitális üzemet építését tervezi valaki, akkor számára egyelőre még a Fieldbus használata a megfelelő út. A fieldbus-szal már ma is lehetséges az, hogy egy meglévő üzemben vezeték nélküli érzékelők telepítésével bővítsék a hiányzó mérések pótlására, beállítására a működő rendszereket,. Amint azt a fentiekben kifejtettük, a Fieldbus sok olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek szükségesek egy teljesen digitális üzem megvalósításához annak ellenére, hogy a Fieldbus nem használ IP-t.

Egyes informatikai gyártók még mindig arról győzködik a vásárlóikat, hogy bármilyen rendszer, amely nem használja az IP-t, hanem saját protokollal rendelkezik nem szabványos. Ez így hatalmas tévedés. A legtöbb I&C protokoll, amelyet manapság a tervezésben használnak, megfelel az IEC szabványoknak. Egyesek IP-t használnak, mások nem. Sok-sok automatizálási eszköz képes együttműködni egymással úgy, hogy közben nem IP protokollt használ. Ilyenek pl. az USB, a Bluethooth, a HDMI, a Zigbee stb. Ezek nem használják az IP-t, ennek ellenére mégis szabványos működésűek. Azt is meg kell jegyezni, hogy minden terepi buszhoz tartozik Ethernet, vagyis minden terepibusz-protokollhoz tartozik egy megfelelő ipari Ethernet-protokoll. Vagyis épp annyi ipari Ethernet szabvány létezik, ahány terepi busz szabvány. Vagyis minden terepi buszhoz tartozik egy Ethernet.

Léteznek már olyan összekötő eszközök (routerek, gateway-ek), amelyek konverziót hajtanak végre a terepi busz és a megfelelő ipari Ethernet alkalmazásprotokoll között. Ez megkönnyíti a terepibusz-hálózatok integrálását az ipari Ethernethez és az IP-infrastruktúrához anélkül, hogy manuálisan kellene feltérképezni az adatpontokat. A nem IP terepi busz hálózatok szenzorainak adatai IP alapú átjáró segítségével az interneten keresztül a világ bármely pontjáról elérhetővé válhatnak.

Az APL egyik érdekes ígérete, hogy lehetőség nyílik a PROFIBUS PA és az FOUNDATION Fieldbus kábelezésének újrafelhasználására, valamint a terepi busz eszközök közvetlen csatlakoztatására a terepi switchre. Ennek meg kell könnyítenie a migrációt a Fieldbusról az APL-re.