国家标准 GB/T26804.3一2011 工业控制计算机系统功能模块模板第3部分模拟量输入输出通道模板通用技术条件 ndustrialcontroleomputersyste一Funetionmodule- Part3:Gceneralspeeifieationforaalogueimput/outputchannel m0dule 2011-07-29发布 2011-12-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T26804.3一2011 目次前言范围规范性引用文件术语和定义、缩略语术语和定义缩略语设计要求硬件设计要求软件设计要求结构设计要求安全设计要求文档要求 AI/AO通道模板分类按输人输出信号分类按输人输出功能分类技术要求 AI/A0通道模板功能 AI通道模板基本性能 A0通道模板基本性能结构尺寸和外观 6,5电源适应能力共模、串模抗扰度环境影响电磁兼容抗扰度电磁干扰 6.10抗运输环境影响 6.11特殊性能 6.12可靠性 6.13长时间运行考核标志,包装,说明书和贮存标志 7.2包装说明书贮存表1模板转换速度等级表表2模板建立时间等级表表3模板跌落环境等级表
GB/T26804.3一2011 前言 GB/T26804《工业控制计算机系统功能模块模板》分为以下几部分: -第1部分:处理器模板通用技术条件; 第2部分;处理器模板性能评定方法; 第3部分:模拟量输人输出通道模板通用技术条件; 第4部分:模拟量输人输出通道模板性能评定方法 -第5部分:数字量输人输出通道模板通用技术条件第6部分;数字量输人输出通道模板性能评定方法本部分是GB/T26804的第3部分本部分由机械工业联合会提出本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口本部分负责起草单位研祥智能科技股份有限公司本部分参加起草单位;四联仪器仪表集团有限公司、北京研华科技股份有限公司、北京康拓科技开发总公司,重庆工业自动化仪表研究所、西南大学、计算机学会工业控制计算机专业委员会本部分主要起草人;陈志列、孙伟、江隆业本部分参加起草人;刘渝新,黄毅普,刘永池、刘学东,刘鑫张伟艳、张凌、刘小莉、祁虔、杨颂华、何强、祝培军,赵亦欣,杨孟飞
GB/T26804.3一2011 工业控制计算机系统功能模块模板第3部分;模拟量输入输出通道模板通用技术条件范围 GB/T26804的本部分规定了工业控制计算机系统中模拟量输人输出通道模板的通用技术条件主要内容包括规范性引用文件,术语,设计要求、技术要求、标志,包装和贮存等本部分适用于工业控制计算机系统中的模拟量输人输出通道模板规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T26804的本部分的引用而成为本部分的条款凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分 GB/T9969工业产品使用说明书总则 GB/T13384机电产品包装通用技术条件 GB/T15479一1995工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方法 GB/T17214.3一2000工业过程测量和控制装置的工作条件第3部分;机械影响(idtIEC6065！ 3:19837 GB/T17626.2一2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(IEC61000-4-2:2001， IDT sGB/T17626.4一2008电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(IEC61000- 4-4:2004,IDT GB/T17626.5一2008电磁兼容试验和测量技术浪涌冲击)抗扰度试验(IEC61000-4-5 2005,IDT GB/T17626.6一2008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度IEC61000- 4-6:2006,IDT (GB/T17626.8一2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验(IEC61000-4-8;2001,T GB/T26802.1一2011工业控制计算机系统通用规范第1部分;通用要求术语和定义、缩略语 1 3. 术语和定义 GB/T26802.1一2011确立的以及以下术语和定义适用于GB/T26804的本部分 3.1.1 模拟量analogue 随时间连续变化的电信号模拟量输入通道analogueinputchamnel 将模拟量转换成计算机可以接收的信号的通道
GB/T26804.3一2011 3.1.3 模拟量输出通道analogueoutputehannel 把计算机输出的信号转换成对应的模拟量的通道 3.1.4 模拟量输入输出通道模板 analogueinput/output channelm0dules 实现模拟量输人/输出特定功能(包括辅助功能)的设备 3.2缩略语 AI(analo 模拟量输人 ogueinput AO(analogueoutpun) 模拟量输出 AI/AO(analos 模拟量输人/模拟量输出 ogueinput/analogueoutput FSR(fullscalerange 满量程范围每秒买样点数 SPS(samplepersecond 设计要求硬件设计要求 AI/Ao通道模板的硬件设计应满足GB/T26802.12011中5.2的相关要求 4.2软件设计要求 AI/Ao通道模板的软件设计应满足GB/T26802.1一2011中5.3的相关要求结构设计要求 AI/A0通道模板的结构设计应满足GB/T26802.1一2011中5.4的相关要求安全设计要求 4 AI/A0通道模板的安全设计应满足GB/T26802.1一2011中5.5的相关要求 4.5文档要求 AI/AO通道模板的文档应满足GB/T26802.1一2011中5.6的相关要求 AI/Ao通道模板分类 5.1按输入输出信号分类 AI通道模板:单端输人,差分输人、伪差分输人; A0通道模板;单端输出、差分输出 5.2按输入输出功能分类 AI通道模板:仅有模拟量输人功能的模板; AO通道模板;仅有模拟量输出功能的模板混合通道模板;同时具有模拟量输人和输出功能的模板技术要求 A/Ao通道模板功能 6. 1.1基本功能 1.1.1寻址功能 6d 模拟量输人输出通道模板的任一通道都能被正确寻址 6.1.1.2输入输出功能接受规定形式的模拟量输人/实现规定形式的模拟量输出的功能 6.1.1.3校准功能 AI/AO通道模板具有对模拟量输人或输出结果进行校准的功能
GB/T26804.3一2011 6.1.2隔离功能 AI/AO通道模板可采用隔离措施对模板的信号和电源进行处理,实现AI/AO通道模板的电气隔离 6.1.3自诊断功能主要包括 a)故障诊断和报警 D 产品标准规定的其他自诊断功能 1.4其他功能 6. 产品标准规定的其他功能 6.2A通道模板基本性能 6.2.1输入范围电压输人范围:0V~2.5V,0V5V,1V5V,0V~10V、一1V十1V、一2.5V十2.5V、 -5V十5V、一10V十10V 电流输人范围:0mA10mA,0mA20mA、4mA~20mA、一20mA~十20mA 对于特殊的输人范围,应符合有关的产品标准 6.2.2精确度 A通道模板的精确度分为;士0.01%FSR、士0.02%FSR、士0.05%FSR,士0.1%FSR,士0.2% F:SR,士0.5%FSR,士1%FsR 6.2.3采样速度 AI通道模板的采样速度划分为三个等级,如表1所示表1模板转换速度等级表恼级转换速度 250SPS 250KSPs10MSPS >10MSPS 6.2.4输入阻抗 AI通道模板的输人阻抗应符合相关产品标准的规定 6.3Ao通道模板基本性能 6.3.1输出范围电压输出范围;0V2.5V,0V一5V,0V10V、一2.5V十2.5V、一5V~十5V,一10V~十10V 电流输出范围;0nmA~10mA,0mA一20mA、4mA一20mA 对于特殊的输人范围,应符合有关的产品标准精确度 Ao通道模板的精确度分为;士0.01%FSR、士0.02%FsR、士0.05%FsR、士0.1%FsR,士0.2% FSR,士0.5%FsR、士1%FSR 3 6.3. 建立时间 AO通道模板的建立时间是表示模拟量输出转换快慢的指标,划分为三个等级,如表2所示表2模板建立时间等级表等级建立时间 4As 0.ls一4s <0.1s
GB/T26804.3一2011 6.3.4带载能力 AO通道模板的带载能力应符合相关产品标准的规定 6.4结构尺寸和外观 6.4.1结构尺寸 Al/AO通道模板的外形尺寸由产品标准确定总线连接器的规格和引脚排列应符合所采用的总线规范的规定 6.4.2外观外观应符合下列基本要求 AI/AO通道模板的外观应光洁,无划痕,无断裂,无机械损伤,元器件和固件不应松动和脱落插件应可靠接触; bAI/AO通道模板表面的型号、文字、符号应字迹清晰,无损伤,无脱字 6.5 电源适应能力 AI/Ao通道模板应能适应外界电源变化的影响,包括电源电压暂降影响电源电压短时中断影响、电源电压变化影响电源电压暂降影响 6.5.1 电源电压降至额定工作电压的70%,连续进行三次低降试验，三次低降的持续时间可分别为5,25、 50个周期,两次试验的间隔小于10s 电源恢复后,AI/AO通道模板应正常工作电源电压短时中断影响 6.5.2 电源电压降至额定工作电压的0%,连续进行三次中断试验,三次中断的持续时间可分别为1,10、 40个周期,两次试验的间隔小于10s 电源恢复后,AI/Ao通道模板应正常工作 6.5.3电源电压变化影响电源电压以士10%短期变化,其变化的时间定为;电压降低需时间2s士0.4s,降低后电压维持时间 1s士0.2s,电压增加所需时间2s士0.4s 进行三次试验,试验之间间隔10s AI/AO通道模板应正常工作 6.6共模、串模抗扰度 6.6.1共模抗扰度共模抗扰度仅适用于信号输人或输出对地绝缘的A1/AO通道模板 a)直流共模抗扰度;共模电压为50V直流干扰电压,以正,反两个方向作用进行试验,A/AO通道模板应正常工作; b 交流共模抗扰度;共模电压为250V的正弦波交流干扰电压,频率为50Hz,相位为0"一360" 改变相位进行试验,AI/AO通道模板应正常工作 6.6. 串模抗扰度 2 串模抗扰度要求如下直流串模抗扰度;直流串模骚扰电压幅值应取50mV,100mV,500mV,1V,如果制造厂未作具体规定时,直流串模骚扰电压幅值应取1V,以正、反两个方向作用进行试验,AI/AO通道模板应正常工作; 交流串模抗扰度;交流串模骚扰电压最大幅值应取50mV、,100mV,500mV、1V,如果制造厂未作具体规定时,交流串模骚扰电压最大幅值应取1V,频率为50Hz,相位为0°360,改变相位进行试验,AI/AO通道模板应正常工作环境影响 6.7.1环境温度影响在相对湿度为65%士5%的条件下,根据产品安装环境条件选择温度范围,当温度在试验范围内变化时,AI/A0通道模板应正常工作
GB/T26804.3一2011 6.7.2相对湿度影响在试验温度为40C士2C,相对湿度在93%士3%保持48h后进行测试,AI/AO通道模板应正常工作 6.7.3振动影响当用户与制造商决定进行检验时,根据应用场所,按照GB/T17214.32000中的第4章选择振动频率,振动严酷度和振动时间等级,经过三个相互垂直的方向(其中一个为铅垂方向)进行振动试验， AI/A通道模板应正常工作 6.8电磁兼容抗扰度 6.8.1电磁兼容抗扰度项目选择电磁兼容抗扰度包括下列条款所列项目,带外壳的功能模板应做全部项目试验,其他功能模板应做制造商还可根据需要,选择其他电磁兼荐抗找度项目,并根据有关标准 6.8.5、6.8.6、6.8.7三项试验进行试验 6.8.2射频电磁场辐射抗扰度在80MH/一1000.MH么射频范围内根据产品使用的电磁场环境,选用1V/m.3V/m或10V/m 射频电磁场辐射强度进行试验,AI/Ao通道模板应正常工作如选择其他射频范围,由制造商和用户共同确定 6.8.3工频磁场抗扰度工频磁场是由导体中的工频电流产生的,或极少量的由附近的其他装置(如变压器的漏磁通)所产生根据应用场所,按照GB/T17626.8一2006中的第5章选择试验等级和确定磁场强度,进行工频磁场干扰试验,AI/Ao通道模板应正常工作 -般工业环境试验等级选择4级(稳定持续磁场其磁场强度为30A/m;ls3、的短时磁场,其磁场强度为300A/m) 严酷工业环境试验等级选择5级(稳定持续磁场其磁场强度为100A/m;ls一3s 的短时磁场,其磁场强度为1000A/m) 6.8.4静电放电抗扰度根据系统安装环境条件(如相对湿度等)和产品材料,在GB/T17626.2一2006的表1(并参照附录A 中表A.1)中选择试验等级进行接触放电或空气放电(不能使用接触放电场合时选用空气放电试验方式)试验根据系统和应用要求,应达到以下要求之一 a)正常工作 b 功能或性能暂时降低或丧失,但能自行恢复 6.8.5电快速瞬变脉冲群抗扰度电快速瞬变脉冲群抗扰度是AI/AO通道模板对诸如来自切换瞬态过程(切换感性负载、继电器触点弹跳等)的各种类型瞬变骚扰的抗扰度根据应用场所环境(见GB/T17626.4一2008附录A中A.2),在GB/T17626.4一2008的表1中选择所选等级的开路试验电压和脉冲重复频率,对AI/AO通道模板的对外端口进行试验,AI/AO通道模板应正常工作 6 8.6浪涌(冲击)抗扰度浪涌冲击)抗扰度是AI/AO通道模板对由开关和雷电瞬变过程电压引起的单级性浪涌冲击)的抗扰度根据安装类别见GB/T17626.5一2008附录B中B.3),在GB/T17626.5一2008的表1(并参照附录A中表A.1)中选择所选等级的开路试验电压,对AI/AO通道模板的对外端口进行试验根据系统和应用要求,应达到以下要求之正常工作
GB/T26804.3一2011 b功能或性能暂时降低或丧失,但能自行恢复 6.8.7射频感应的传导骚扰抗扰度射频感应的传导骚扰抗扰度是AI/AO通道模板对来自9kHz一80MH么频率范围内射频发射机电磁场骚扰的传导抗扰度射频感应是通过电缆如电源线、信号线、地连接线等)与射频场相耦合而引起的根据应用场所环境(见GB/T17626.6一2008附录c),在GB/T17626.6一2008表1中选择试验等级,进行试验,A!/Ao通道模板应正常工作 6.9电磁干扰 AI/A0通道模板的电磁干扰,由制造商和用户参考有关标准共同确定 6.10抗运输环境影响 6.10.1抗运输高温影响产品进行运输包装后,在高温为55C士3C的运输环境下进行温度试验后,AI/AO通道模板外观应满足6.4的要求,并能正常工作 6. ..10.2抗运输低温影响产品进行运输包装后,在低温为一40C士3C的运输环境下进行温度试验后,AI/AO通道模板外观应满足6.4的要求,并能正常工作 6.10.3抗运输湿热影响产品进行运输包装后,在高温为55C士3C和相对湿度为93%士3%的运输环境下进行交变湿热试验后,AI/AO通道模板外观应满足6.4的要求,并能正常工作 6.10.4抗运输自由跌落影响产品进行运输包装后,从表3中选取跌落高度,水平状态自由落体方式跌落4次后,AI/AO通道模板外观应满足6.4的要求,并能正常工作表3模板跌落环境等级表包装件质量跌落高度 kg mm >500 凡由制造商和用户共同确定 6.11特殊性能 6.11.1抗腐蚀和侵蚀性能应用于具有腐蚀和侵蚀环境的AI/AO通道模板,还应具有防腐蚀和侵蚀性能,应根据环境条件和严酷度采取预防措施 6.11.2防爆性能防爆型模板应符合爆炸性气体环境用电气设备有关国家标准的规定 6.11.3安全性能应用于执行安全功能的AI/AG通道模板应满足功能安全有关国家标准的规定 6.11.3.1绝缘电阻在一般试验大气条件下,根据额定电压和标称电路电压,AI/A通道模板的绝缘电阻应达到 GB/T15479一1995中4.1所要求的相应值 6.11.3.2绝缘强度在一般试验大气条件下,根据额定电压和标称电路电压,AI/AO通道模板的绝缘强度应达到 GB/T15479一1995中4.2所要求的相应值 6.12可靠性 AI/AO通道模板的MTBF从GB/T26802.1一2011的表3中选择,不得低于A1级
GB/T26804.3一2011 6.13长时间运行考核在参比试验大气条件或正常工作大气条件下,连续运行不少于72h,AI/AO通道模板应正常工作标志,包装,说明书和贮存 7.1标志必须标出产品型号和制造商标识,其他标识由产品标准确定 7.2包装主要有以下方面. AI/Ao通道模板包装应符合GB/T1384的有关规定" a) 对需要防静电的AI/AO通道模板,包装时应考虑防静电措施 b 7.3说明书产品说明书的编制应符合GB/T9969的要求 7.4贮存产晶应贮存在环境温度5笔一10t.相对湿度为0%一85%的通风室内室内不允许有各种有害气体、易燃、易爆的产品及有腐蚀性的化学物品,并且应无强烈的机械振动、冲击和强磁场作用及人为、鼠害,虫害等环境因素的影响若无其他规定时,贮存期一般应不超过六个月若在生产厂存放超过六个月时,则应重新进行交收检验

工业控制计算机系统功能模块模板第3部分：模拟量输入输出通道模板通用技术条件GB/T26804.3-2011

工业控制计算机是现代自动化生产过程中不可或缺的设备。而其中的模拟量输入输出通道模板，则是这一领域的核心技术之一。

模拟量输入输出通道模板是指该设备中用于实现模拟量信号输入输出的模块，其主要作用是将物理世界的实际变量转换为计算机可识别的电信号，并通过该信号与计算机进行交互。因此，在设计和应用该模板时需要考虑多个方面的技术问题，如精度、抗干扰能力、温度漂移等等。这些问题都涵盖在了GB/T26804.3-2011标准中。

下面我们就来看看该标准对模拟量输入输出通道模板的技术条件做了哪些规定。

1. 通道数量

该标准规定了模拟量输入输出通道模板的通道数量，包括单通道、双通道等多种配置。这些不同的配置都有其适用的场景和应用范围。

2. 输入信号范围

该标准对模拟量输入信号范围的要求也非常明确，要求该范围应为设备的满量程的一定比例，并能够满足所需的精度和分辨率要求。同时还需要考虑采集电路的灵敏度和噪声水平等因素。

3. 输出信号范围

与输入信号类似，模拟量输出信号的范围也需要符合设备的满量程比例，并满足应用需求的精度和分辨率。此外，还需要考虑输出电路的负载能力、稳定性等因素。

4. 精度

精度是模拟量输入输出通道模板中一个非常重要的技术指标，其主要反映了该设备对输入信号的测量或输出信号的调节的准确程度。该标准规定了精度的计算方法和指标，以确保设备能够满足实际应用需求。

5. 抗干扰能力

在实际应用中，模拟量输入输出通道模板经常会遭受来自外部环境的电磁干扰等影响。因此，该标准也对设备的抗干扰能力进行了要求，包括抗电磁干扰、抗辐射干扰等指标。

6. 温度漂移

温度的变化往往会对模拟量输入输出通道模板的性能产生影响，因此该标准还规定了设备的温度漂移限值。这样可以确保设备在不同的温度环境下都能够正常工作。

7. 其他技术指标

除了以上几个方面的技术指标外，该标准还对其他一些指标进行了规定，例如设备的电源要求、接口方式等。这些指标虽然不如前面的指标那么重要，但也关系到设备的可靠性和稳定性。

总之，模拟量输入输出通道模板是工业控制计算机系统中一个非常重要的组成部分。通过遵循GB/T26804.3-2011标准的技术要求，可以确保设备能够满足实际应用需求，并且具有较高的可靠性和稳定性。