工業(yè)4.0革命對自動化的重大影響

　　NE107標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)做了充足的基礎(chǔ)工作，把診斷信息分為4類，這對用戶的理解就變得非常容易。這4類分別是“需維修”、“超出定義范圍”、“檢查”和“失敗”。這4種分類和代表符號使得操作者非常容易評估故障種類，并進(jìn)一步做出正確的應(yīng)對措施。高級控制系統(tǒng)能得到模塊提供的診斷信息，操作者和模塊制造商在信息和IP保護(hù)間需要達(dá)成一致。

 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

　　防爆標(biāo)準(zhǔn)

　　防爆的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)包括以下三部分，一是爆炸性環(huán)境(防爆和保護(hù))——基本概念和方法及“德國版EN1127-1：2011”;二是TRBS 2152——有危險的、潛在的爆炸環(huán)境(避免危險性的明火或潛在的爆炸環(huán)境);三是IEC/EN 60078-xy——電氣防爆的點火保護(hù)類別說明以及設(shè)計和檢查。

　　工廠的設(shè)計示意圖

　　圖4是工廠模塊化示意圖。因為要考慮防爆，工廠的特定結(jié)構(gòu)設(shè)計至關(guān)重要，據(jù)此可以實施不同的防爆措施。

　　要確保工廠的工藝設(shè)備容器(如PEC、ISA106單元)是固定的，還要提供電力、數(shù)據(jù)交換、壓縮空氣、油氣、廢水處理等必要的能源裝置。PEC是PEA(安裝模塊)，ISA106相關(guān)設(shè)備等設(shè)備的集合體，還包含執(zhí)行器和傳感器等現(xiàn)場設(shè)備、裝置和管路等。在控制室內(nèi)可以監(jiān)測各種加工過程。

　　例如，企業(yè)會以外聘的形式為模塊化工廠的運輸提供支持。PECs可以將不同的工廠連接到公司的基礎(chǔ)設(shè)施上，PEC組成了PEA(安裝模塊)的框架。出于防爆的原因，所有的PEA需在區(qū)域1內(nèi)設(shè)計。或者在分工廠中有兩個區(qū)域，一個區(qū)域不能分配到爆炸區(qū)域內(nèi)，另一個區(qū)域命名為區(qū)域2或1，而子區(qū)域可以命名為區(qū)域0。生產(chǎn)工廠可以分為有爆炸和沒有爆炸可能性的模塊，工廠零部件在PEC上安裝，各區(qū)域相互連接。當(dāng)然，這種方案的經(jīng)濟(jì)性還有待進(jìn)一步確認(rèn)。

　　(工廠模塊化示意圖)

　　模塊化工廠的特征

　　由于需要考慮防爆級別并做相應(yīng)處理，模塊化工廠具備一些傳統(tǒng)工廠所不具備的特征。模塊需要在危險區(qū)域內(nèi)應(yīng)用，模塊應(yīng)盡可能多變、靈活地布置，鑒于工廠的高安裝密度和簡陋的通風(fēng)設(shè)備，很難將工廠劃分區(qū)域，建議在區(qū)域1中設(shè)計模塊。

　　防爆和模塊化工廠

　　在危險區(qū)域選擇操作電力資源時，要以防爆文檔為基礎(chǔ)。該文檔包含選擇電力操作資源和安裝類型所有需要的信息，如區(qū)域分類、爆炸組合溫度等級。工廠運營者有責(zé)任建立和維護(hù)這個文檔，在建立過程中，工廠運營者需要得到工廠/生產(chǎn)模塊設(shè)計者的幫助。關(guān)于表3中的特征分析如下。

　　(考慮防爆的模塊化工廠的具體特征)