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工業(yè)4.0革命對自動(dòng)化的重大影響

作者: 時(shí)間:2016-07-12 來源:機(jī)器人圈 收藏
編者按:今天全世界幾乎四分之一的產(chǎn)品都是在中國制造,中國的經(jīng)濟(jì)奇跡可以直接歸因于制造業(yè),但是在最近幾年,中國的制造引擎開始放慢腳步,中國制造業(yè)緊縮的前景已經(jīng)開始讓全球金融市場緊張,現(xiàn)在工業(yè)4.0提供了一個(gè)很誘人的解決方案擺在中國制造業(yè)面前,中國制造業(yè)的騰飛就在這里。

  A)高安裝密度

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201607/293900.htm

  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(qū)域1的環(huán)境就不好控制,潛在的爆炸可能會(huì)出現(xiàn)。

  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(dāng)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(jù)德國相關(guān)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(xiǎn)區(qū)域操作的設(shè)備的數(shù)量比非模塊工廠的數(shù)量要多,為了達(dá)到最佳的設(shè)置,必須使用混合保護(hù)類措施以防止火災(zāi)。在模塊中有不同的電力提供點(diǎn),采用智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)管,特別是安裝在危險(xiǎn)區(qū)域的沒有爆炸保護(hù)的控制盒安裝閥。工廠應(yīng)遵守EN60079-14/ DIN VDE0165-1的安裝規(guī)則,以滿足安全點(diǎn)火防護(hù)等級(jí)。除其他事項(xiàng)外,規(guī)則要求此類安裝不允許外部有能量輸入?;谶@個(gè)原因,安全型線纜通常與非安全型電纜分開鋪設(shè)。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(xué)影響的高危險(xiǎn)性。

  B+C)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化

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

  D) 沒有防爆設(shè)計(jì)的電力操作資源

  采用Ex p或Ex d標(biāo)準(zhǔn)的閘盒或開關(guān)柜可以使電力資源和控制設(shè)備更加適合在爆炸區(qū)域工作,因此控制設(shè)備和逆變器要直接安裝到模塊中。點(diǎn)火保護(hù)的防爆型Ex d和加壓型Ex p使得電力操作系統(tǒng)正常工作,尤其是較高的電壓,必須給出在危險(xiǎn)區(qū)域合適的安裝方法。保護(hù)種類的混合使用有利有弊,需要權(quán)衡使用。

  加壓型外殼使得可以通過完整的容器構(gòu)建相對大型的殼體,系統(tǒng)和電力系統(tǒng)(如電機(jī)控制)可以安置其中。所需的外殼僅比類似的工業(yè)外殼稍重且無防爆要求。使用惰性氣體也是一種保護(hù)方式。當(dāng)工廠啟動(dòng)時(shí),系統(tǒng)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(tǒng)會(huì)立即關(guān)閉。

  同樣,Ex d型防爆保護(hù)類別也應(yīng)處于殼體之中,使其爆炸的影響僅限于該殼體的內(nèi)部,即無法點(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(shè)備不會(huì)把殼體的外表面加熱到周圍的易爆環(huán)境可以被點(diǎn)燃的程度。與加壓外殼相比,隔爆外殼不依賴于壓縮空氣的供給,并且不需要任何程序來啟動(dòng)。選擇點(diǎn)火保護(hù)方式時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮到功能和為節(jié)省資源兩個(gè)方面。

  E)區(qū)域分類和操作資源的選擇

  除了Ex m之外,工廠可以應(yīng)用所有的爆炸保護(hù)類措施。具體使用情況依賴于設(shè)備、模塊和區(qū)域分級(jí),對于供電、頻率轉(zhuǎn)換和電機(jī)控制,相應(yīng)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(zhuǎn)換器的散熱問題。

  F)審批

  根據(jù)德國操作安全條例,工廠運(yùn)營者必須創(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(yīng)的信息作為文檔的基礎(chǔ)。

  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(huì)永久安裝在制造商網(wǎng)點(diǎn),并且是高級(jí)生產(chǎn)過程的一部分。在這種情況下,合規(guī)性的聲明和CE認(rèn)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(yīng)特定的國家,該方法目前還不能保證自由地在歐洲范圍內(nèi)安裝。

  另一種就是將PEC作為一個(gè)機(jī)器,并且應(yīng)用機(jī)器指令,好處是可以在歐洲范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)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(jī)器,制造商就無法評(píng)估PEC安裝所在位置的風(fēng)險(xiǎn),也不再需要CE認(rèn)證與合規(guī)性聲明,PEC給出相關(guān)的公司聲明即可。如果認(rèn)為它是一個(gè)完整的機(jī)器,制造商就要評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下,制造商將根據(jù)2006/42/EC 和9419/EC給出CE認(rèn)證與合規(guī)性聲明。

  實(shí)際情況下,將兩種方法結(jié)合起來會(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(xiǎn)。對于功能安全性來說,機(jī)器損壞帶來的影響遠(yuǎn)比加工工廠損壞帶來的影響要低。

  模塊供應(yīng)商必須提供測試等報(bào)告,模塊的交換也必須經(jīng)過專家評(píng)估,但這些并不需要由具有專業(yè)資質(zhì)的人來做。

  通過提供合適的文檔范例,應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)

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



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