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中华人民共和国国家标准可编程序控制器第部分用户导则国家技术监督局发布实施主题内容与适用范围本标准规定了生产厂家及用户在使用可编程序控制器及其外围设备时所应遵循的准则本标准适用于可编程序控制器及其有关外围设备如编程和调试工具试验装置和人机接口等本标准适用于在过电压范畴额定电网电压不超过交流或直流的低电压设施中用于控制机械和工业过程的装置可编程序控制器及其有关外围设备可视为控制系统的部件可以封闭式装置或开放式装置的形式提供因此本导则只涉及自控系统的界面而不涉及自控系统本身见图引用标准可编程序控制器第部分通用信息可编程序控制器第部分设备特性可编程序控制器第部分编程语言可编程序控制器第部分通信用户系统分析和规范用户系统分析和规范需要规定并提供应用和选择可编程序控制器的有关资料用户系统的功能分析用户系统的功能分析是制定详细的系统功能规范的基础详细的系统功能规范应包括工程数据及以下有关资料用户目标和应用要求要实现的功能和任务详细的系统说明性能准则环境制约可编程序控制器系统的设计周期如图所示描述了系统和规范分析的相关内容和合适方法内容说明说明可编程序控制器应用的有关操作和技术数据的方法有许多种每种方法都有其优越性要说明总的要求通常用的是几种方法的组合资料说明应考虑到要选用的编程语言绘制程序流程图有明显的优点而且应说明可以作为装置操作手册的基础可以选用的描述方法包括叙述说明流程图逻辑图以及功能和事件流程图叙述说明叙述说明包含系统工作和要求的文字描述并用适当图表补充解释流程图流程图是以图形的方式描述构成控制系统所有事件发生的顺序每个事件与先前的事件连接或者与先前的事件组合促成当前的事件在每个连接处有需要进行判断的选择路径对事件引起的连接到先前节点的重复部分在流程图中常用反馈环路来表示因此流程图表示了一个系统的操作逻辑给出了系统的整体情况流程图原理的一个实例是利用由时序功能图组成的功能块图的编程语言流程图适于表示各种规格和型号的可编程序控制器系统的逻辑数据和工程数据逻辑图逻辑图依据决定系统操作事件的逻辑方程布尔逻辑描述受控系统因此逻辑图强调各事件之间的关系指明一个事件为何发生或不发生逻辑图不能显示出操作本身的时间顺序逻辑图是表示工程数据的一种方法该方法按照标准形式的符号提供了最基本的说明和确认的关系而对于解释操作的相应范围补充叙述是必须的功能和事件图表功能和事件图表列出了系统操作中的功能和功能中包含的事件通常对该图表的描述是顺序的这种图表对于限定和扩充在逻辑图中的工程数据的详细范围很有用处用户的控制目标和应用要求用户的控制目标和应用要求应包括被控过程及装置的一般描述以便提供基本的背景资料该资料可使可编程序控制器的用户和制造厂明确通用装置的要求和需考虑的问题主要应考虑的题目包括要控制的过程用户控制目标对象总的控制和操作要求设备和人员保护需要考虑的问题见条款一般安装和环境需考虑的问题扩展和综合整体要求硬件配置和调整系统通用性要求装置损坏结论备件要求冗余校验适用地区国家国际标准和范围执行要求与另外系统的接口维护电缆规定路线和端子公司规定文件内容形式管理验证认可要求交货和设备安装时间表工程职责硬件软件文件防护措施调试试运行其他需考虑的问题和要求用户系统说明本条款涉及的内容应由用户提供给卖方如图中虚线所示用户系统说明应结合用户的目标把有关用户的过程设备操作控制监视和软硬件配置的资料提供给可编程序控制器卖方这个说明应配以适当的流程图绘制图和输入输出信号顺序及计时要求用户系统特性主要应考虑的项目包括连续过程或批量过程闭环控制分布控制过程的变化卸载性地区标准状况系统通用性要求系统总响应时间冗余校验多任务报警处理趋向性操作员接口操作员提示远程控制手动优先防护安全考虑联锁认可动力学特性非线性正常停机应急停机自动重新启动数据通信外部设备网络控制系统的参数工厂设备操作参数参考过程变量的最大和最小值过程控制还需要详细说明动作和重新动作之间极限的时间要参考的其他主要题目项目包括输入输出一览表传感器类型信号电平功率要求信号要求控制输出类型功率要求数据传送存取局部远程显示测试记录和实现电干扰抑制准则系统的通用性输入输出冗余度单独式或可选式即三取二报警用户系统说明应包括报警要求构成方式优先权报警动作和显示都应给予规定要考虑的其他主要项目包括报警检测方法首次故障识别故障鉴别专用报警显示人机接口报警报警接收报警记录人机接口人机接口需要考虑的包括对操作者的介入存取控制和安全方案等其他主要项目包括多状态显示专用显示区动态图表存取控制认可和口令电键锁软件锁键盘跟踪球触摸屏联锁联锁的应用包括其作用应给予描述要考虑的主要项目包括联锁的物理要求要联锁的系统类型系统与系统的通信数据网络要求系统断电与系统断电有关的问题包括电源配置系统后备故障诊断故障方式故障显示级别系统模块或插件再启动冷启动热启动或暖启动人身装置的保护外围设备要考虑的主要项目包括外围设备类型人机接口设备显示键盘样式标准型或特制型打印机图表记录仪系统软件应考虑的主要项目包括程序结构编程语言编程和调试工具控制程序的存取存取方法及优先权文件编制计算机辅助工程工具在线或离线配置环境制约和要求可编程序控制器系统常用在制造业环境的技术要求范围内地理位置鉴于当地各种因素应考虑下列项目维修和服务支持运输方式当地文化和习俗进出口规则现场安装应考虑下列项目建筑布局装置间隔装置和外设的布置安装空间维修通路环境要素影响可编程序控制器工作的用户系统环境因素包括温度最大最小湿度最大最小尘埃和空气传播的污染有害气体需要专门检验认可腐蚀性大气振动静电放电射频干扰传导和辐射气候控制热带要求防水性包括自然或人为的受潮预安装存放耐霉性昆虫小动物装置存放电腐蚀金相迁移与集成电路有关枝蔓侵蚀雷电可编程序控制器系统的选择和应用工程概述就确定用户要求而论系统选择包括系统配置性能操作难易通用性防护和最佳价格的评估这些要求通常关系到一般要求硬件软件文件为有助于系统的选择用户应根据应用要求定出配置准则并顺序列出表格这种资料将有助于作出技术和经济比较一般要求一般要求与系统的工作和总控制目标有关表列出了选择的依据和考虑表系统选择一般考虑准则依据注释和参考地理位置劳动力经验和技术水平供应厂商条件维修服务能力和备件供应方法标准地区规范装置对于地区标准的适用性环境本部分当地条件装置对周围环境的适应性符合测试和要求装置工作范围与环境条件比较为满足条件装置所需要的调整辐射附录附录传导噪声非周期电压续表准则依据注释和参考系统结构表电源控制连接系统的电源起动和关断通信单电源故障本部分表远程需求量工作方式速度系统总响应时间扫描的更新率配置数字模拟输入输出的总数比例表扫描时间系统再启动如果要应用需确定再启动的类别暖热的方法装置的支持附录经验应考虑系统级别的经验购买记录模板类型替换的可用性软件操作系统的版本和日期应用程序语言软件支持扩展系统需要扩展通信设备和协议响应时间的变化通信端口接口数和用法接口扩展的利用率和应用限制存贮器在最大扩展能力时存贮器应用程序所用的存贮器显示图形响应时间的扩展能力表远程允许的数量总数检查混合数量的限制表电源电压额定值和功率续表准则依据注释和参考例外例外忽略使用制造厂说明制造厂资料列出有关数据和依从要求可用性本部分表系统可用性数据维修能力表表系统的维护修理的概念可靠性平均无故障时间存取控制表存取中改变或阻塞的情况存取容量存取控制和记录内部自诊断基本要求自诊断监视计时器存贮器测试电源状态监视器报警信号内装或外供完成的试验种类和诊断功能系统的响应时间会受到诊断的影响外部自诊断也可提供外设的影响完成安装在非永久性外设上各种系统的插拔连接卸下次数的影响安全方面绝缘本部分现场线路与系统间的安全保护抗噪声要求模拟试验冗余度在控制系统中可执行的故障容差和冗余度有多种等级这些要求主要根据受控系统的需要包括条款中的安全保护而定表列出了这些考虑但表中并未包括全部内容表冗余度选择准则准则依据注释和参考系统可用性平均无故障时间平均修复时间故障后系统性能各单点故障对系统的影响程度故障发生后系统工作的连续性重新起动冷起动把所有系统条件复位到初始值暖起动在系统发生故障停机前重新起动热起动保持所有系统信息并在系统停止处重新起动无扰动转换在切换到备用系统时无明显变化过程或扰动的能力备用单元一个以上电源实现同一功能的冗余度和备份一取一单器件和通道二取二双器件和通道三取二个器件和个通道注表中的有些准则如热起动暖起动冷起动和无扰动转换不同的制造厂通常有不同的规定和方法数字输入输出可编程序控制器标准条款和条款中列出了有关细则包含在表中的是必须考虑的选择表数字输入输出选择准则准则依据注释和参考电路类型输入输出用于硬触点类或二线接近开关类接近开关固态的机电的电流源阱图推荐采用电流源输出和电流阱输入标准额定值和部分用于输出的图和的表用于保证输入符合标准状态显示器指出点状态的条件有助于系统维修提供的保护过电压过电流保护单个或一组可复位或可调换器件匹配保护续表准则依据注释和参考配置按每块板通道配置按通道组配置额定值降低线路负载极限与供电量和温度的关系隔离系统和通道之间的电压电平内在安全符合国家或地区标准这也会限制某些配置强制硬件或软件安全维修优选安全措施地址选择在插件板底板上都可替换电源现场内装的可以是不中断的诊断检测开路短路打开保险响应时间延迟时间在某些应用中是关键的现场布线本部分导线规格扭矩端子模拟输入输出有关细则参看可编程序控制器标准条款和条款表给出了需要考虑的选择表模拟输入输出选择准则准则依据注释和参考类型差动单端隔离等范围电压与或电流热电偶等阻抗输入工作范围内信号和工作范围外信号输出正确额定值激励的负载阻抗续表准则依据注释和参考准确度时的最大误差温度范围校准周期数字分辨率位分之一位分之一数据格式二进制浮点值工程单位最低有效位的值现场布线导线规格扭矩端子最大过载输入无损害最大输入输出施加于输出的无损害最大过载超范围输入在超过额定输入条件下读得的输入提供的隔离通道对通道通道对系统的隔离电压范围输入共模电压范围输入共模抑制比专用输入专用传感器接口线性化方法热电偶冷端补偿法续表准则依据注释和参考计时输入输入系统总传递时间采样持续时间采样重复时间输入滤波器的阶次和通过频率输出输出系统总传递时间最大暂时偏移在进行的条款的噪声试验时模拟信号量将发生变化满刻度方法逐次逼近双斜率电弧信号其他方法每通道具有采样保持的共用操作模式自扫描触发其他保护类型电阻电容光电隔离器其他电源如果需要应有外部电源技术规格电缆规格类别和长度考虑到噪声的安装规则其他校正方法和间隔两次校正之间的时间单一性有无丢失码续表准则依据注释和参考串扰在通道之间测得非线性全量程重复性在稳定时间后的固定温度设定时间全量程变化的稳定时间用超调量超出规定值的最大全量程的电流输出最大和最小电压范围允许的最大感性负载电压输出最大和最小输出电流最大容性负载负载类型附录不接地的接地的纹波最大均方根输出纹波全量程专用模块在有些应用中需要带处理器的模块用以实现无法或难以完成的一些功能该模块是系统的组成部分向系统通信基本上受系统监控表对这些常用模块进行了一些描述表专用模块准则注释和参考控制有时必须控制应用的一部分对用户确定需要的性能要验证模块具有足够的特性高速数字信号当有高速信号时要用到例如脉冲计数伺服控制用在必须控制运动的场合这种模块采集位置信号数字输入信号通常来自编码器并对运动进行控制通常数字输出中断控制在某些应用中需要对重要事件快速响应该模块能对一些组合信号作出反应例如控制执行机构的预定安全位置电源系统需要用到多种不同的电源给主处理单元存贮器和通信模块供电的电源通常由制造厂提供需要具有系统起动配置和其他电源系统混合使用的所有特性这些电源通常还装备有当地和远程所需的系统接口也可由外部电源供电这些由制造厂提供的电源都是为系统专用的很值得推荐表介绍了这些输入电源表输入电源选择准则准则依据注释和参考额定电压直流交流频率注或电压误差范围注装置接入时的均方根值直流交流纹波注仅在直流电压时最大附加误差谐波注次谐波谐波失真可达其他频率和高于次的谐波允许失真的输入电源可以调整系统的其他电源