| 三種獨立的應用場景——適用于短距離小型網絡和長距離大型網絡！

Ethernet-APL（Advanced Physical Layer，高級物理層）是過程工業的新標準。它基于IEEE 802.3cg的10BASE-T1L規范，并通過使用兩線制以太網來連接到現場設備。Ethernet-APL的主要優勢是互操作性和靈活性（通過現場設備的無縫連接和信息層上的快速數據傳輸來實現），無論是在短距離的小型網絡還是在長距離的大型網絡中。對于過程工業而言，更關鍵的是，Ethernet-APL還支持Ex Zones 0、1和2中的點燃保護（Ignition Protection）本質安全型“i”。通過使用Ethernet-APL技術，未來實現自動化網絡的數字化將變得更加容易。

| Ethernet-APL支持多種網絡拓撲結構

考慮到工廠類型多種多樣，還涉及到了各種網絡模型，特別是工廠規模，因此網絡系統應易于擴展且成本低廉，并且應該支持冗余功能，同時能夠滿足過程工業的特殊要求，包括在惡劣環境或潛在爆炸性環境中運行。Ethernet-APL工程指南描述了Ethernet-APL網絡的多種網絡拓撲結構，但是在所有拓撲結構中Ethernet-APL的支線情況都是相同的。Ethernet-APL設備可以通過IV類線纜（不超過200米）連接到交換機，并以10Mbps的傳輸速率進行通信。接下來我們將對其中的三種拓撲結構進行詳細的介紹。

拓撲結構1：

APL現場交換機直接連接到標準工業以太網網絡，并且安裝環境的配置在很大程度上決定了APL交換機的安裝位置——在控制柜中還是在現場。在此拓撲結構中，APL交換機使用的是普通的銅纜或光纖來直接連接到控制網絡，并且這部分網絡的典型傳輸速率為100Mbps。這種拓撲結構類似于今天的現場總線結構，旨在適應當時的舊改工廠。由于那時還無法預見數字化的發展趨勢，因此其過程控制遠遠達不到今天的要求，然而現在需要跟上21世紀的發展。

拓撲結構2和3：

這兩種拓撲結構的網絡與上面的第一種類似，不過他們的區別在于前者即“拓撲結構2和3”使用了帶有傳統APL交換機的中繼技術。而根據APL交換機是否帶電源，前者又分為了兩種不同的拓撲結構，一種是選擇部署帶有自主電源供應的APL電源交換機，另一種是部署需要使用額外供電的APL現場交換機。

就ATEX環境中的安裝而言，Ethernet-APL使用了2-WISE防爆模型（2線本質安全以太網），并且該模型是建立在久經驗證的FISCO（Fieldbus Intrinsically Safe Concept，現場總線本質安全概念）模型之上的。

| 網絡穩定性——困擾工廠運營商的一大問題

為了確保PROFINET網絡能夠穩定運行且不發生故障，則必須監控Ethernet-APL設備所承受的網絡負載。持續控制負載峰值可以防止由于過載而導致單個設備的零星故障。正如IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，電氣和電子工程師協會）所設想的那樣——當交換機中的網絡從100Mbps過渡到10Mbps時，100Mbps控制網絡中較高的網絡負載會對10Mbps支線上的Ethernet-APL設備造成嚴重影響。這是因為與控制網絡相比，Ethernet-APL支線上的數據吞吐量僅為控制網絡的10%，因此需要通過設置網絡負載速率來限制交換機端口的入口和出口數據流量。