工業4.0革命對自動化的重大影響

　　A)高安裝密度

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

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

　　模塊化工廠中，在危險區域操作的設備的數量比非模塊工廠的數量要多，為了達到最佳的設置，必須使用混合保護類措施以防止火災。在模塊中有不同的電力提供點，采用智能設備實現實時監管，特別是安裝在危險區域的沒有爆炸保護的控制盒安裝閥。工廠應遵守EN60079-14/ DIN VDE0165-1的安裝規則，以滿足安全點火防護等級。除其他事項外，規則要求此類安裝不允許外部有能量輸入。基于這個原因，安全型線纜通常與非安全型電纜分開鋪設。由于安裝的高密度性，在安裝過程中，必須考慮來自溫度或化學影響的高危險性。

　　B+C)模塊化和標準化

　　模塊是工廠的一部分，必須和整個生產車間的防爆一起考慮，生產模型和環境也包含在防爆范圍之內。

　　D) 沒有防爆設計的電力操作資源

　　采用Ex p或Ex d標準的閘盒或開關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完整的容器構建相對大型的殼體，自動化系統和電力系統(如電機控制)可以安置其中。所需的外殼僅比類似的工業外殼稍重且無防爆要求。使用惰性氣體也是一種保護方式。當工廠啟動時，系統直到有足夠的壓縮氣體時才會啟動操作。在失壓情況下，電力系統會立即關閉。

　　同樣，Ex d型防爆保護類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，即無法點燃在環境中可能發生爆炸的混合物。為了抵擋爆炸產生的壓力，這些外殼通常很厚。而在加壓外殼中，安裝的設備不會把殼體的外表面加熱到周圍的易爆環境可以被點燃的程度。與加壓外殼相比，隔爆外殼不依賴于壓縮空氣的供給，并且不需要任何程序來啟動。選擇點火保護方式時，應當考慮到功能和為節省資源兩個方面。

　　E)區域分類和操作資源的選擇

　　除了Ex m之外，工廠可以應用所有的爆炸保護類措施。具體使用情況依賴于設備、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題。

　　F)審批

　　根據德國操作安全條例，工廠運營者必須創建一個防爆文檔。PEC或模塊生產單元的制造商必須提供相應的信息作為文檔的基礎。

　　PEC制造商的市場定位有兩種。一種是聲明PEC是加工工廠或加工工廠的一部分，這意味著PEC會永久安裝在制造商網點，并且是高級生產過程的一部分。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作為一個機器，并且應用機器指令，好處是可以在歐洲范圍內實現自由安裝，并且適合移動使用，且具有PEC的可替換性。如果PEC不是一個完整的機器，制造商就無法評估PEC安裝所在位置的風險，也不再需要CE認證與合規性聲明，PEC給出相關的公司聲明即可。如果認為它是一個完整的機器，制造商就要評估風險。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。

　　實際情況下，將兩種方法結合起來會更有意義。在這種情況下，我們就要更多地考慮PEC的風險。對于功能安全性來說，機器損壞帶來的影響遠比加工工廠損壞帶來的影響要低。

　　模塊供應商必須提供測試等報告，模塊的交換也必須經過專家評估，但這些并不需要由具有專業資質的人來做。

　　通過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)。