1、中华人民共和国国家标准可编程序控制器第2部分:设备特性Programmable controllers Part 2: Equipment characteristics 1 主题内容与适用范围G/T 15969.2一1995本标准规定了适用于可编程序控制器及其有关外围设备的工作条件、结构特性、一般安全生及试验的一般要求。本标准规定了可编程序控制器及其有关外国设备在装置要求及测试验证方面的定义。规定了可编程序控制器及有关外围设备适应受控机械或过程所必须进行的试验方法和步表=规定了PC制造厂需要提供的资料。本标准适用于可编程序控制器及其有关的外国设备(如编程和调试工具(PADT).试验装置(TE
2、)和人机接口(MMIS)等)。适用于可编程序控制器及其有关的外围设备组成的控制系统。本标准覆盖的装置适用于过电压类型2，在额定电网供电电压不超过1OOOV (AC) (50 60日z)或1 500VCDCl的用于机械或工业过程控制和普通的低电压设施中。2 工作条件的要求2.1 正常工作条件PC系统在下列工作条件下，应正常工作。2.1.1 自然环境条件2. 1- 1.1 装置环境工作温度工作温度范围由表l示出。限值类别最大温度范围最小24 h内的最大平均温度表1PC系统的工作环境温度封闭式装置(通风的/无通风的)永久性设备非永久性设备40 40 5 5 35 35 C 开放式装置永久性设备非永久
3、性设备55 T幻5 Tmin2) 50 T. 注1)开放式装置设计成安装在一个机壳中，装置环境温度是在紧挨着的装置下部测得的.允许比室民圭菩=环境温度高ISC。如果没有强迫进行外部冷却见条款4.5.1)，作为PC系统的组成部分，永久性安装的开放外设应满三PC的工作温度范围。国家技术监督局1995-12-29批准1996-10-01实施176 GB/T 15969. 21995 2)不准备作为永久性安装的开放外围设备的环境温度的限值CT.T川T，0)应由制造厂规定。2.1.1.2 存放温度25C70C。2.1.1.3 相对湿度制造厂可以选取下列两等级之一。(见表2)注.无凝露。相对湿度严酷等级相
4、对湿度等级I相对湿度等级E表2工作环境相对湿度对静电放电要求，见条款2.1.2.2。2.1.1.4 污染等级制造厂应规定其装置适合的污染等级。2.1.1.5 耐腐蚀性相对湿度范围30%95% 5%-95% 腐蚀条件随应用场合的不同而改变，因而不可能规定正常使用条件。如果在最坏工作条件下，见条款2.202.1.1.6 海拔装置安装地点的海拔应不超过2000 ffio 2.1.2 电气工作条件2.1.2.1 交流和直流主电源见条款3.202.1.2.2 电噪声条件电噪声条件既取决于装备本身的设备和网络系统，也取决于其他安装设备及相邻的PC系统。a. PC系统不受影响的最低噪声条件，见条款3.9.1
5、0b. 静电放电(ESD)条件，制造厂可以选取表3中的严酷等级之一。ESD严酷等级ESD等级3ESD等级4表3静电放电工作条件注)与相对湿度等级I不相容(见条款2.1.1.3)。2. 1- 2. 3 过电压类别，瞬时过电压控制设备应具备不超过过电压类别E的条件特性。装置类别(参考IEC80)3 4 在与主电源连接的点上，瞬时过电压应控制在过电压类另Ijll以内，即不能高于对应于基本绝缘额定电压的脉冲电压，装置或瞬时抑制器件应能吸收瞬时能量(见条款3.10.1耐介电要求)。2.1.2.4 非周期性过电压在工业环境中，大功率设备断路可能会使主电源中出现非周期性过电压峰值。(如三中目线路中一相的熔断
6、器烧断)。这就会在比较低的电压电平上引起大电流脉冲(接近2倍的电压峰值)。用户应采取必要的步骤，防止PC系统受到损坏(如加变压器)。2.1.3 机械工作条件和要求在本标准中，工作条件用下列适用于固定装置无包装的可携装置和手持可携装置的试验要求来问按规定。经验表明，通过这些试验的装贵在固定设备上作为工业应用是合适的。2.1. 3. 1 振动177 抗振性要求见表40频率范围CHz)10/40 250 5 1) 注1)按Gl32423.8, 2.3.5 其他条件在本标准中没有规定的机械条件，用户应与制造厂协商。2. 3. 6 制造厂应提供的资料制造厂应提供装置运输和贮存的说明。3 电气要求3.1
7、总则一个典型PC系统及其接口，见图1。主挫理单元远程输入/输出站贮和理元存器处单EEE 电源单元主二:J-Fj本标准范围的界限控统如程系系编器C可制_/I/_数字和模拟U/I 输出一RS232真他装置I- J 阳22(计算机，-RS485打印机，终端仁二:主电源斗保护接地-一功能接地接口器件相信号A 远程输入/输出站接口;3安装的外设(永久地/非永久地安装的接口;c-数字和模拟输入信号接口，口数字和模拟输出信号接口;E一数据通讯串行或并行接口，F 电源接口;G保护接地接口而选用的功能接地接口图1可编程控制器系统的典型接口图3. 2 交流电源和直流电源3.2.1 输入电源3. 2. 1. 1 额
8、定值和工作范围179 GB/T 15969. 2-1995 PC系统以及由外部供电的I!O模块的输入电源应如表7所示。表7输入电源的额定值及工作范围电压频率推荐使用R注额定(uo)容差额定(Jo)容差电源1/0信号5) mn/max Hz min/max 24 (:二)15%/十20%R R 1) 48 (DC) 15%1+20% R R 1) 2) 24 (AC) 15%1+10% 50或605%1十5%3) 48 (AC) 15%1一10%50或605%/十5%3) 120 CAC) 15% /十10%50或605%/十5%R R 3) 4) 230 (ACl 15% 1十10%50或60
9、5%/十5%R R 3) 4) 400 (AC) 15%1+10% 50或605%/十5%R 3) 4) 6) 注1)除电压容差外，还允许存在一个峰值是额定电压5%的交流成分。2)如果有可能使用第二类数字输入，见条款3.3.1.2。3)交流电压是指在装直接入点处测得的总电压均方根值。小于10倍标称频率的真谐波(标称频率的整数倍的总均方根值可能达到总电压的10%。更高频率和其他频率的谐波可能达到总电压的2%。但为了取得固定的比较结果，装置只应在3次谐波上试验(10%.在0。和180)。当供电电源的输出阻抗比PC系统电源的输入阻抗高时，PC系统供电电源的总谐波含量可能受到影响;因此用户和制造厂所使
10、用的电源必须完全一致(如变换器)，并应考虑使用线性调节器。这些额定电压可参考GB156确定。5)对于那些在表中没有给出的输入电压，如交流100V , 1l0V , 200 V , 240 V , 380 V或直流llOV，125V，表内给出的容差及注释1)和3)也适用。用附录B中的等式来计算条款3.3.1.2中的输入限值，应使用这些电压容差。6)三相供电。3.2.1.2 电压跌落和中断a. 对子如i表8规定的电源的短时间扰动，PC系统(包括远程1/0站和非永久性安装的外设)应保持正常工作。b. 对电源的较长时间的中断，PC系统应保持正常工作，或者进入预先规定的状态，并在恢复正常工作前有一个明显
11、的状态。注=由同一电源供电的输出和快速响应输入会对电源的这些变化作出响应。表8正常工作条件电压跌落和中断中断时闯跌落时间|同隔低电压严酷等级PSl运10ms 二三1s 直流电源在工作电压下限Unun2 严酷等级PS21.2s， 脉冲数:1正和1负;两脉冲的问隔时间z运5S; 短路电流:三二5mA。注。通常，应优先考虑脉冲试验，但在使用滤波电容的场合(接地)，建议选用直流试验。与大气压或海拔对应的试验电压的修正系数，见附录D.独马L线路:卡独立线路2卡独立线路。试验独立线路2SELV线路2 试验程序a依次在每一线路和连在一起的其余线路之间进行试验介电试验电压1虫立线路强立线路1直立线路SELV线
12、路2 试验程序b分别在每一保护接地和每一线路之间进行试验图8介电试验程序试验方法:试验电压的施加如下za 在非SELV线路的各隔离线路之间。试验电压应施加在每个隔离线路与其余连在一起的并接到大地的线路之间。试验电压应是条款216 GB/T 15969.2-1995 ,.10; 2表17中对应于该线路的最高额定电压和类别的值。b. 在非SELV线路的隔离线路和可接触的导电部件(框架、外壳、保护接地端子、功能接地端子等)之间。电压应依次施加在每一隔离线路和可接触的导电部件之间，试验电压应是条款3.10.2表17中对应于该电路的最高额定电压和类别的值。 在隔离的SELV线路和其他非SELV线路之间。
13、试验电压应施加在每一隔离的SELV线路和其余连在一起的并接地的非SELV线路之间。试验电压应是交流1500V均方根值或是等效脉冲和峰值直流电压。合格/不合格准则:试验期间应没有非意外的飞弧闪络或绝缘击穿现象，单元上的保护器件偶尔动作，应看作不是故障(可能是装在装置内的浪涌抑制器正常动作的结果)。6. 3- 6.1.2 保护接地连续性试验要求参考:条款4.7.泣。试验说晓在接地端子或和每一个要接她的可接触金属部件之间注入恒定的30A电流至少2min。所以在试验期间，电流应维持在或调整到30A。馈输使用任何方便的不超过12V的低电压，电压降应在电流通过的两点之间测量，要注意测量探头的尖端和其下面的
14、金属部件之间的接触电阻，不要影响实验结果。合格/不合格准则:电阻应不超过0.1006.3.6.1.3 贮能伤害危险试验要求参考.条款4.5.3.3。样品的选择:用软线组(可拆卸或固定的)与主电源连接的便携式外设应符合本试验。试验说明:试验应在插头的每个塞子和插座的塞孔上进行。应将软线组与主电源断开，此时外设在工作。对每一插脚或插座，从断开时刻延迟不超过1s测量被试验的插脚或插座和现场保护接地间的电压和短路电流。合格/不合格准则z对所有试验(即每个塞子或塞孔试验一次).电EIi应不超过42.4V峰值或直流电压(或30V交流均方根值).放电电流应不超过5mAo 6. 3.6.2 抗扰性试验6.3.
15、6.2.1 静电放电试验在定性评定电子装置性能的通用试验方面，下列试验被认为是首要的。参考试验要求参考预处理初始测量安装或支承细则施加点的选择例外放电特性试验峰值电压RHI/ESD3 RH2/ESD4 表43抗静电放电试验GB 13926 条款3.9.1 |按制造厂的规定按PFVPC条款6.3.2.2)按制造厂的规定操作员一般容易接触到的基本PC系统的所有裸露导电部件和绝缘表面(见条款iI，9.1信号线;仅在维护期间才成为易接触的电路或带电部件8 kV 15 kV 217 两次放电的问搞时间在每一被选点上的放电次数在加载期间的测量和验证合格/不合格标准6. 3- 6. 2. 2 辐射电磁场试验
16、参考试验要求参考预处理初始测量安装或支承细则扫描频率范围扫描速度试验场强加载期间的测量和验证合格/不合格标准6.3.6.2.3 快速瞬态脉冲群试验参考试验要求参考预处理初始测量安装或支承细则严酷等级额定电压A(所有电源B(数字输入/输出，U，注24V) GB/T 15969. 21995 续表431 s 在装置对大地放电后放电10次按PFVP(条款6.3.2.2)进行除了模拟和快速响应的输入/输出外，应没有偏差。若在试验期间系统仅偏差1次，则要重做10次放电试验.若观察到不允许的偏差超过一次，贝UESD试验应为不合格表44抗辐射电磁场试验GB 13926 条款3.9.1按制造厂的规定接PFVP
17、(条款6.3.2.2)进行基本PC系统放置在屏蔽室内的一张木制桌上，处于辐射天线产生的电磁场中27-500 MHz 0.001 5位1，10 V/m 按PFVP(条款3.2.2)进行除制造厂规定允许模拟输入/输出外，应没有偏差表45抗快速瞬态脉冲群试验GB 13926 条款3.9.1按制造厂的规定按PFVP(条款6.3.2.2)进行试验装置的配置必须按条款3.9.1，消除由某一电容藕含在输入/输出线上接收到的辐射电磁干扰(EM)2 kV尖峰脉冲重复频率，5kHz士20%1 kV尖峰脉冲重复频率:2.5kHz:!:20% C(数字输入/输出，U，运24V模拟、通讯、输入/输出持续时间250 V尖
18、峰脉冲重复频率，2.5kHd=20% 最少10，施加点或方法A B和C加载期间的测量和验证合格/不合格标准正或负共模干扰法连接电容直接藕合法电容相位法按照PFVP(条款6.3.2.2)进行注g这种试验的重复性与导线奋电容精告内的数目和相对位置紧密相关。6.3.6.2.4 衰减振荡波试验218 GB/T 15969.2-1995 表46抗衰减振荡波试验参考试验要求参考预处理初始测量安装或支承细则试验说明波形IEC 855-4 频率源阻抗重复率条款3.9.1按制造厂的规定按PFVP(条款6.3.2.2)进行按制造厂的规定见图9衰减振荡波，在36个周期后其包络线达到初始峰值的50%(验证波的正弦形状
19、)1 MHz 2000:1: 10% 400次/s最小2s 最大2m按条款3.9.1中的要求1 kV 1 kV 试验持续时间接线长度严酷等级，在额定电压A(所有电源)B(数字输入/输出U.二三24V) C(数字输入/输出U，120V) 1) 2) 1) 229 GB/T 15969.2-1995 z=根据经验算得最坏条件的继电器断开触点阻抗=1000 k!l UEo=NO(不规定)ILmin=O 一类输入z一类输入gIH阳军=ITmax= I Lmax = 15 mA IHmax=ITmax=ILmax=15 mA IHmin=Tmin+l mA IHmin=ITmin+l mA Ud呻=3V
20、(3. 3. 3. 1) U命。.，=5V (3. 3. 2. 1) 二类输入2二类输入:1 Hmax = 1 Tmax = 1 Lma军=30mAIHmax =ITmu = ILmax = 30 mA IHmin=hold+l mA 1 Hmin = 1 hold十1mA 3) Udrop=VDmax=8 V Up=VDmn =10 V(a.c) 3) Ihold=Iamin=5 mA Ihold=Iamin=5 mA 3) 注，1)为使单个模块能和各种电源相容，对所有的100V/llOV /120V交流和所有的200V/220V /230V /240V交流输入.Uo已分别选为100V交流和
21、200V交流。2)假定连接线有1V压降(交流均方根值或直流)。3) 1，础、U缸。p和Ilwld的值参考GB14958。附录C推荐的抗干扰性较高的抗电噪声试验(补充件如果需要比条款3.9.1中提出的最小值较高的抗扰性，则推荐表C给出的电噪声严酷等级值作为标准。如果存在恶劣的噪声条件，要求高于本表所给的抗扰性等级时.由制造厂和用户协商。有关典型的噪声产生环境和近似严酷等级的叙述的进一步资料，见GB/T15969. 4用户导则和GB 13926。传导噪声表C1PC系统和独立外设的电噪声试验(比要求的最低级较高的推荐等级电噪声严酷等级A所有电源电噪声试验B数字I/O(U.二三24，V)C数字I/O(
22、U.二三24V) 模拟，通讯1/0最大冲击能量A 最小电源阻抗B C 静电放电RH-2 ,ESD-4 150PF/150 n 15 kV 15 kV 15 kV 辐射电磁场10 V/m 10 V/m 10 V/m 快速瞬态4 mJ/;在2kV 4 kV 2kV 0.5 kV 共模干扰对5日Q电阻放电衰减振荡波串模干扰200 n 2 kV 2 kV 1).2).3).见条款3.9.1中表16的注。230 注1)和2)1) 1) 1)和3)GB/T 15969. 2一1995附录D试验电压的校正系数(补充件)表D1相应大气压或海拔的试验电压的校正因数试验的海拔大气压自1kPa 。101.3 500
23、 95.0 1000 90.0 2000 80.0 3000 70.0 4000 62.0 5000 54.0 6000 47.0 7000 41.0 8000 35.5 注，1)在给定的海拔，对大气压的正常变化的校正忽略不计。附加说明:本标准由中华人民共和国机械工业部提出。试验电压校正乘法困数1.27 1.19 1.13 1.00 0.88 0.78 0.68 0.59 0.51 0.44 本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会可编程序控制器及其系统分技术委员会负责归口。本标准由机械工业部北京机械工业自动化研究所负责起草。本标准是按照国际电工委员会中办文件:IEC/TC 65A (CO) 22 1988(Programmable Controllers Part 2 : Equipment Characteristics)编制的，其技术内容与IEC/TC65A(CO)22(1988)等效。231
