工業(yè)4.0革命對自動(dòng)化的重大影響

　　A)高安裝密度

　　模塊化產(chǎn)品高密度安裝，如果讓它們處理有潛在爆炸的混合物，則區域1的環(huán)境就不好控制，潛在的爆炸可能會(huì )出現。

　　處理易燃易爆的氣體和液體時(shí)，可能造成潛在的爆炸環(huán)境。當容器安裝得非常近，爆炸會(huì )從一個(gè)容器傳遞到另一個(gè)容器。根據德國相關(guān)安全操作條例，工廠(chǎng)必須考慮容器之間的間隙。

　　模塊化工廠(chǎng)中，在危險區域操作的設備的數量比非模塊工廠(chǎng)的數量要多，為了達到最佳的設置，必須使用混合保護類(lèi)措施以防止火災。在模塊中有不同的電力提供點(diǎn)，采用智能設備實(shí)現實(shí)時(shí)監管，特別是安裝在危險區域的沒(méi)有爆炸保護的控制盒安裝閥。工廠(chǎng)應遵守EN60079-14/ DIN VDE0165-1的安裝規則，以滿(mǎn)足安全點(diǎn)火防護等級。除其他事項外，規則要求此類(lèi)安裝不允許外部有能量輸入?；谶@個(gè)原因，安全型線(xiàn)纜通常與非安全型電纜分開(kāi)鋪設。由于安裝的高密度性，在安裝過(guò)程中，必須考慮來(lái)自溫度或化學(xué)影響的高危險性。

　　B+C)模塊化和標準化

　　模塊是工廠(chǎng)的一部分，必須和整個(gè)生產(chǎn)車(chē)間的防爆一起考慮，生產(chǎn)模型和環(huán)境也包含在防爆范圍之內。

　　D) 沒(méi)有防爆設計的電力操作資源

　　采用Ex p或Ex d標準的閘盒或開(kāi)關(guān)柜可以使電力資源和控制設備更加適合在爆炸區域工作，因此控制設備和逆變器要直接安裝到模塊中。點(diǎn)火保護的防爆型Ex d和加壓型Ex p使得電力操作系統正常工作，尤其是較高的電壓，必須給出在危險區域合適的安裝方法。保護種類(lèi)的混合使用有利有弊，需要權衡使用。

　　加壓型外殼使得可以通過(guò)完整的容器構建相對大型的殼體，自動(dòng)化系統和電力系統(如電機控制)可以安置其中。所需的外殼僅比類(lèi)似的工業(yè)外殼稍重且無(wú)防爆要求。使用惰性氣體也是一種保護方式。當工廠(chǎng)啟動(dòng)時(shí)，系統直到有足夠的壓縮氣體時(shí)才會(huì )啟動(dòng)操作。在失壓情況下，電力系統會(huì )立即關(guān)閉。

　　同樣，Ex d型防爆保護類(lèi)別也應處于殼體之中，使其爆炸的影響僅限于該殼體的內部，即無(wú)法點(diǎn)燃在環(huán)境中可能發(fā)生爆炸的混合物。為了抵擋爆炸產(chǎn)生的壓力，這些外殼通常很厚。而在加壓外殼中，安裝的設備不會(huì )把殼體的外表面加熱到周?chē)囊妆h(huán)境可以被點(diǎn)燃的程度。與加壓外殼相比，隔爆外殼不依賴(lài)于壓縮空氣的供給，并且不需要任何程序來(lái)啟動(dòng)。選擇點(diǎn)火保護方式時(shí)，應當考慮到功能和為節省資源兩個(gè)方面。

　　E)區域分類(lèi)和操作資源的選擇

　　除了Ex m之外，工廠(chǎng)可以應用所有的爆炸保護類(lèi)措施。具體使用情況依賴(lài)于設備、模塊和區域分級，對于供電、頻率轉換和電機控制，相應措施有Ex i, Ex ic, Ex p, Ex d, Ex e, Ex q, Ex o。其中，Ex o措施還能解決轉換器的散熱問(wèn)題。

　　F)審批

　　根據德國操作安全條例，工廠(chǎng)運營(yíng)者必須創(chuàng )建一個(gè)防爆文檔。PEC或模塊生產(chǎn)單元的制造商必須提供相應的信息作為文檔的基礎。

　　PEC制造商的市場(chǎng)定位有兩種。一種是聲明PEC是加工工廠(chǎng)或加工工廠(chǎng)的一部分，這意味著(zhù)PEC會(huì )永久安裝在制造商網(wǎng)點(diǎn)，并且是高級生產(chǎn)過(guò)程的一部分。在這種情況下，合規性的聲明和CE認證對于PEC都不適用。但是，這種方法的劣勢在于PEC的安裝必須適應特定的國家，該方法目前還不能保證自由地在歐洲范圍內安裝。

　　另一種就是將PEC作為一個(gè)機器，并且應用機器指令，好處是可以在歐洲范圍內實(shí)現自由安裝，并且適合移動(dòng)使用，且具有PEC的可替換性。如果PEC不是一個(gè)完整的機器，制造商就無(wú)法評估PEC安裝所在位置的風(fēng)險，也不再需要CE認證與合規性聲明，PEC給出相關(guān)的公司聲明即可。如果認為它是一個(gè)完整的機器，制造商就要評估風(fēng)險。在這種情況下，制造商將根據2006/42/EC 和9419/EC給出CE認證與合規性聲明。

　　實(shí)際情況下，將兩種方法結合起來(lái)會(huì )更有意義。在這種情況下，我們就要更多地考慮PEC的風(fēng)險。對于功能安全性來(lái)說(shuō)，機器損壞帶來(lái)的影響遠比加工工廠(chǎng)損壞帶來(lái)的影響要低。

　　模塊供應商必須提供測試等報告，模塊的交換也必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)家評估，但這些并不需要由具有專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的人來(lái)做。

　　通過(guò)提供合適的文檔范例，應盡可能減少文檔方面工作的投入。

　　(從防爆需求到解決方案)

　　功能安全標準

　　關(guān)鍵標準包括兩部分，一是電力防爆安全系統的功能安全性，即通用標準(IEC 61508-1:2010)和德國版標準(EN61508-1:2010);二是功能性安全(加工工業(yè)的安全設施系統)，即框架、定義、硬件和軟件標準(IEC61511-1-2003+2004)，德國版標準(EN61511-1:2004)。