軟件設計本控制器在設計過程中充分考慮了軟硬件的結合，軟件功能簡述如下 PT100溫度檢測采用查表法，實際測量精度達到±1℃西安防爆人機界面溫度控制除采用ON/OFF控制外，還可選擇比例算法和PID算法；3）通過測量電流和漏電流，實現了伴熱帶斷路、漏電的檢測功能；4）通過軟件實現伴熱帶標準中的失效保護功能：即PT100故障或伴熱帶回路異常時停止伴熱回路輸出；5）采用標準modubs通訊協議，與上位機進行數據傳輸軟件流程圖見圖電子限壓、限流方案只適用于ib以下等級的產品，對于ia等級只能使用類似圖3的線性電路2）危險測出現危險電壓后，本電路自動關斷輸出電路，當故障消失后可自行恢復供電。根據功能需要也可以設計成鎖定方式3）電子限壓、限流電路因存在瞬態效應，相對于線性電路，相同電壓下其允許電流大致按5倍的安全系數核算，但最終以火花試驗為準4）本安電源考核時防爆人機界面產品需要施加最不利的計數故障即輸出端完全短路的情況，因此電子限壓、限流電路中的開關管在故障情況防爆人機界面產品下消耗的功率遠大于正常工作時的功率，需要設計者選型時注意。

由于章節太多，時間有限，而且學員有一定專業基礎，西安防爆人機界面因此可以針對具體產品結合標準介紹審圖的具體步驟及要求。1、企業標準：設計、制造、檢驗的依據。1.1內容包括：圍、引用文件、基本參數與型號含義、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝與貯存。1.2引用標準要求現行有效，包括企標所提及的所有標準，不能多加、也不能減少。1.3技術參數除額定值外，加入防爆標志、防護等級。型號含義要求一一對應，如果為系列產品，請列表說明。1.4技術要求是按照相關防爆標準，針對防爆性能提出帶有具體參數值的要求。例如：產品最高表面溫度應為80℃，另外環境條件可加入其中。1.5試驗方法是按照上述技術要求描述對應的標準條款，例如，產品最高表面溫度按GB3836.1-2010第26.5.1.3條進行。1.6檢驗規則將試驗分為出廠試驗和型式試驗，防爆人機界面產品并描述其執行情況。以上1.3、1.4、1.5為一一對應關系。1.7標志的內容即銘牌內容。

熔斷器的選用原則為：熔斷器的融斷西安防爆人機界面熱能值＜穩壓二極管允許的最大浪涌電流；本例中查穩壓二極管的浪涌電流IZSM = 13.4A@8.3ms換算為熱能值 I2t = 13.42 *8.3ms/1000 = 1.49A2S熔斷器的融化熱能值（I2t），又稱熔斷積分曲線，其實質是熔斷器熔斷所需的最小熱能值：總量I2t = 熔化I2t + 飛弧I2t本例中, 力特保險絲3720080融化熱能值查數據手冊得到：I2t = 0.023 A2S。1.49A2S遠大于0.023 A2S，即當電路出現危險電壓，穩壓二極管斷路前其上消耗的能量足以使熔斷器熔斷達到保護后續電路不會承受危險電壓的目的1.1.3.2 電子限壓、限流本安電源的設計上述二極管安全柵本安電源由于串聯了較大的電阻，同時穩壓二防爆人機界面產品極管的功率限制，其帶載能力較差。為提高本安電源的帶載能力和動態響應速度，電子限壓、限流方法也被廣泛應用，圖2中的本安電源即為防爆人機界面產品電子限壓、限流方案，電路模

1、適用范圍：16A、1140V、1000W，Gb、Mb。電子電路、傳感器、熔斷器、本安設備、關聯設備防爆。2、定義：電氣設備防爆型式的西安防爆人機界面一種，將能點燃爆炸性氣體的部件固定在適當位置上，且完全埋在填充材料中，以防點燃外部爆炸性環境。注：不能阻止爆炸性氣體進入，但填充材料空隙小，火焰被熄滅。3、結構要求：3.1分密封和可以打開維修兩種，均要進行標志。3.2防護要求：至少IP54，可降至IP43（加X）。如若IP55以上且不是氣密型，須加呼吸裝置。Ex元件一般可不做要求。3.3填充材料：石英或固體玻璃顆粒。公稱孔徑1mm/500μm的篩網,可要求制造商提供工藝文件（技術要求、尺寸范圍、填充方法）。4、填充材料內的距離：見表1（5mm/1.5mm）、表2。對于表1的理解：一般電壓取值1.1工作電壓（故障條件）；箱體間沒有相鄰的間隙時可用縮小距離。對于圖一的理解：如果殼壁是金屬的，可以選擇縮小距離（無間隙）。 如果殼壁是非金屬的，則無縮小距離說法，但要減去壁厚。4、電容要求：正常運行時總貯存能量不超過20J。5、電池要求：應選擇氣密電池（不釋放氣體），并且符合GB3836.3、25Ah規定，否則應有呼吸裝置與周圍環境進行氣體交換。或應選擇容量不大于1.5Ah的電池。6、過載條件下的溫度限制：過載條件由制造商產品標準的規定，距殼體壁5mm（如有縮短則按縮短距離）的填充材料的溫度不超組別。注：通常認為僅用一個熔斷器限制溫度較困難，要加內部熱保護裝置。7、故障條件下的溫度限制：7.1.1 電源由熔斷器保護：其額定電流不超過正常電流的1.7倍，否則應考慮過電壓或過電流故障條件。如熔斷器不是一體，則加X/U。7.1.2不必考慮的故障：與本安相似，不再復述。7.1.3限制溫度的保護裝置：內部、外部、電的或熱的保護裝置都可以達到限制溫度的目的，保護裝置不是自動復位。7.1.4電源預期短路電流：Ue不超過250VAC，產品適用于預期短路電流1500A的電源系統。（熔斷器的分斷能力應不小于此值）對于高于1500A時需用限流裝置如電阻器，其要求同本安要求。如果不能提供加X。8、型式試驗：8.1高溫度的測定：5mm過載溫度：依據1.7Ie或熔斷器能承受的電流。故障溫度:任何元件短路、斷路、印制線路的故障，以不使熔斷器立即熔斷的任何故障。8.2對于箱體也是外殼時（GB3836.1）：耐熱試驗、耐寒試驗、沖擊試驗、跌落試驗、防護試驗（在壓力試驗后）。Ex元件不適用。8.3箱體壓力試驗：50kPa、10s。任何尺寸不超過0.5mm變形。特例1：沒有密封箱體，防爆人機界面產品內裝不是可靠的電容器，且填充體積小于8倍熔斷器體積——1.5MPa 10s。特例2：采用縮小距離則用壓，不應有水滴8.4填充材料的介電強度試驗：專門防爆人機界面產品工裝-兩電極間距10mm，厚10mm23℃,45%-55%RH，1000v直流，泄露電流不超過106A。

9氣孔和隔板的設置：目的是保證有效換氣。9.1重于空氣的保護氣體，西安防爆人機界面進氣口在頂部，排氣口在底部。9.2輕于空氣的保護氣體，進氣口在底部，排氣口在頂部。9.3在外殼的相對側設置進氣口和排氣口。9.4必要時加設導風管。10內部電池：只允許pz型，可參見無火花標準。11溫度組別：11.1 Px、Py型外殼高表面溫度或內部零件的高表面溫度。 如下列情況，內部元件可以超過標志的溫度組別：1）符合GB3836.1中有關小元件的要求。2）時間間隔能滿足元件冷卻到溫度組別。如正壓中斷，應采取措施在內部發熱元件表面溫度冷卻到低于允許的高值之前防止可能出現的任何爆炸性氣體環境與熱元件表面接觸。如：輔助通風系統進入工作狀態或將熱表面放在氣密或澆封的殼體內。（py外殼內，在正常運行條件下有點燃能力的熱元件是不允許的）11.2 pz型以外殼的高外表面溫度為依據。12、安全裝置：（靜態正壓除外）12.1 對于Px型要有要有防止換氣前就通電的安全裝置——定時器、壓力傳感器和排氣口處流量傳感器。（檢測換氣流量和正壓值，當達到低流量且正壓值在規定范圍內可啟動換氣計時器，換氣時間達到后才可通電，任何步驟故障都回到起始狀態）。Py、pz型只要求有壓力傳感器。12.2如果制造商不提供安全裝置，加“X”。12.3對于Px型，制造商應提供功能程序圖。12.4 換氣要求：考核制造商規定的兩個指標—低換氣流量和換氣時間，可根據5倍外殼容積的保護氣體量進行計算并由試驗考核。對于Px型要在排氣口出檢測換氣流量，Py、pz雖不要求實時監控，但要加標志牌12.5保護氣體：潔凈的空氣或惰性氣體（氮氣、二氧化碳或其它氣體）。由壓縮機、鼓風機或壓縮氣體容器，包括壓力調節器、閥等。保護氣體溫度不超過40℃，如超過此范圍應標注在外殼上 惰性氣體加警示牌防爆人機界面產品。12.6正壓值： 低正壓值：Px、Py型為50Pa，pz型為25Pa。制造商應規定低、高正壓值和大泄漏速度。 正壓的安全裝置可以是斷電（Px）防爆人機界面產品、聲光報警（Py、Pz）。安全裝置和正壓外殼之間不應有閥門。12.7可能帶電的防爆型式：當正壓不起作用時仍可能帶電的部件要有相應的防爆型式的保護。

結構設計本產品防爆結構采用增安和澆封方法，圖2中羅馬字母為增安型殼體，其電源、負載、PT100傳感器電纜通過增安型格蘭引出；為增安型殼體西安防爆人機界面中的澆封劑，除顯示電路、按鍵電路、接線端子裸露在澆封劑外，其他硬件電路均在澆封劑中。設計思路和特點如下1.4.1本控制器結構上要求體積小、重量輕、具備抗腐蝕性能，另外硬件電路中內置藍牙模塊，因此產品適合采用非金屬材料，實際設計中采用了SMC模壓成型的聚酯殼體作為產品的主體結構，壁厚6mm，外形尺160X160X90(mm)，通過了防爆標準要求的耐熱耐寒、抗沖擊等測試；采用硅發泡密封條并合設計殼體與殼蓋之間的密封結構，通過了IP66防護等級測試，高于設計輸入要求的IP65；1.4.2澆封型防爆措施在整機設計中起到了銜接和橋梁的作用，具體如下1）增安型殼體內部不適宜安裝復雜電氣元件，澆封措施的引入彌補了增安型殼體的局限性；2）設備溫度組別核定時只需要考慮澆封劑表面的溫升；3）本安防爆人機界面產品電路中的關聯電路、可靠隔離元件按本安標準要求必須進行澆封處理，因此澆封型防爆措施也即防爆人機界面產品是本安防爆措施的一部分通過以上的結構設計，實際產品長寬高比例協調、體積小、重量輕、接線安裝方便。