国家标准 GB/T37391一2019 可编程序控制器的成套控制设备规范 SpeeifieationforcompletesetsofcomtrolequipmentforPLC 2019-05-10发布 2019-12-01实施国家市场监督管理总局发布币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/37391一2019 目次前言范围规范性引用文件术语和定义符号和缩略语 4.1符号 4.2缩略语使用条件 5.1环境正常使用条件 5.2电气基本使用条件 5.3特殊使用条件功能要求 6.1成套设备壳体要求 6.2布置与安装 6.3绝缘导线 6.4防电击保护 6.5接地 6.6通信接口 l0 6.7通信协议 12 6.8通信总线布线、压接外观要求 19 7.1外观要求 19 7.2防护等级 21 7.3电气间隙及爬电距离 21 7.4介电性能 24 7.5电磁兼容性要求 24 试验方法 28 8.1外观检查 28 8.2柜、台及箱体结构偏差的验证 28 8.3对防护等级提出验证 28 8.4电气间隙及爬电距离的验证 29 8.5介电性能的验证 29 8.6电磁兼容性型式试验和验证 29 34 标志配套文件 34 9.1成套设备铭牌 34 9.2项目代号标签
GB/T37391一2019 34 9.3线号管 35 9.4其他标志 35 10包装、运输及贮存 0.1包装 5 0.2运输要求 36 36 0.3贮存要求 37 附录A资料性附录柜,台及箱体通风散热方式 **e 39 附录B资料性附录布置与安装参考文献
GB/37391一2019 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由机械工业联合会提出本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口本标准起草单位:中冶南方武汉)自动化有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、湖北省标准化与质量研究院、工程物理研究院动力部,大唐广电科技(武汉)有限公司本标准主要起草人:王胜勇、卢家斌、李阳周海瑞、叶刚桥,袁喜荣、王军、李莹,秦思,郑刚、孙洁香、杨秋影张雪嫣、杨明,李宁、李云、朱志平、谢秋琪、李缅婧、鲍雁坤、程伟、王标
GB/37391一2019 可编程序控制器的成套控制设备规范范围本标准规定了可编程序控制器的成套控制设备的使用条件,功能要求、外观要求、检验规则、标志、配套文件,包装、运输及贮存本标准适用于可编程序控制器的成套控制设备的柜,台及箱规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T191一2008包装储运图示标志 GB/T1l84一1996形状和位置公差未注公差值 GB/T18042000 -般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T3797 2016电气控制设备 GB 4208一2017外壳防护等级(IP代码 GB 7251.1 2013低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则 GB 13384一2008机电产品包装通用技术条件 GB 15969.12007 可编程序控制器第1部分:通用信息可编程序控制器第2部分;设备要求和测试 GB 15969.22008 15969.52002 可编程序控制器第5部分;通信 GB/T17626.22018 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T17799,22003 电磁兼容通用标准工业环境中的抗扰度试验 GB17799,42012 电磁兼容通用标准工业环境中的发射 GB/T20641一2014低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求 YD/T1258.2一2009室内光缆系列第2部分:终端光缆组件用单芯和双芯光缆 YD/T1258.4一2005室内光缆系列第4部分:多芯光缆 IEC61784 communicationnetworksProfiles) 工业通信网络协议集(Industrial 术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 可编程序控制器programmablelogiecontroller;PLc -种用于工业环境的数字式操作的电子系统这种系统用可编程的存储器作面向用户指令的内部寄存器,完成规定的功能,如逻辑、顺序、定时、计数、运算等,通过数字或模拟的输人/输出,控制各种类型的机械或过程可编程序控制器及其相关外围设备的设计,使它能够非常方便地集成到工业控制系统中,并能很容易地达到所期望的所有功能注;在本标准中使用缩写词PLc代表可编程序控制器(progammable ),这在自动化行业中已形成共 econtrollers
GB/T37391一2019 识原来曾用PC作为可编程序控制器的缩略语,它容易与个人计算机所使用的缩略语PC相混淆 [GB/T15969.1一2007,定义3.5] 3.2 成套设备系统AssEMBLYsystem 一系列电气设备通过一定的规范(图纸,技术要求、工艺要求等)组合在一起,形成有机整体,且具把备可靠的、抗干扰的、功能完善的、实用性强的完整成套设备注;成套设备包括;控制柜外壳.PLc模块,电源模块、断路器等 3.3 可编程序控制器系统programablecontrolersystem PIc系统PICsystem 用户根据所要完成的自动化系统要求而建立的由可编程序控制器及其相关外围设备组成的配置其组成是一些由连接永久设施的电缆或插人部件,以及由连接便携式或可搬运外围设备的电缆或其他连接方式互连的单元 [GB/T15969.1一2007,定义3.6] 3.4 PIC机架PIcrack -种用于安装各种PLC设备的导轨或槽架,槽架式机架提供模块间的机械及电气连接 3.5 PLC模块PI.Cmodule -种可实现数字运算操作的电子装置,采用可编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输人和输出,控制各种类型的机械或生产过程的模块注:PLC模块种类一般包括;电源模块CPU模块、数字量输人D模块、数字量输出DO模块、模拟量输人AI模块、模拟量输出A模块,计数模块,通讯模块等 3.6 人机接口hummamachineinterface;H 系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介,它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换 3.7 主回路(一次回路,成套设备的maincireuitofanAsSEMBLY) 在成套设备中,一条用来传输电能的电路上的所有导电部分注:改写IEC60050-44l:1984,441-13-02 3.8 辅助电路成套设备的auxiliaryeireuit(ofanASSEMIBLY 在成套设备中，一条用于控制、测量、信号、调节、处理数据等电路(除了主电路以外的)中的所有导电部分 [IEC60050-441:1984,441-13-03] 3.9 低压电器low-voltageapparatus 用于交流50H么或60H2)、额定电压为1000V及以下直流额定电压为1500V及以下的电路中起通断、保护,控制或调节作用的电器 [GB/T2900.18-2008,定义3.1.1
GB/37391一2019 3.10 保护接地导体protectiveearthingconduetor;PE 用于保护接地的保护导体注1;改写GB/T2900.71一2008,定义826-13-22. 注2:例如保护导体能与下列部件进行电气连接外露可导电部分; 外界可导电部分主接地端子; 接地极; 电源的接地点或人为的中性接点 3.11 功能接地funetionalearthing 信号接地signalearthing PLC机架或各PLC模块电源参考点M的接地 3.12 屏蔽接地shieldearthin ing 用于连接外部电缆屏蔽层的接地导体,或用于按用户要求的屏蔽功能而设置的接地导体 3.13 污染等级pollwtiondlegree 根据导电的或吸湿的尘埃、游离气体或盐类,和由于吸湿或凝露导致表明介电强度或电阻率下降事件发生的频度而对环境条件做出的分级 3.14 电气间隙clearanee 两个导电部分之间的最短直线距离 [IEC60050-44l:1984,441-17-31] 3.15 爬电距离ereepagedistanee 两个导电部分之间沿固体绝缘材料表面的最短距离注:两个绝缘材料之间的接合处亦被视为上述表面 [GB/T7251.12013,定义3.6.2] 3.16 电磁干扰eleetromagnetieinterferenee 电磁骚扰引起装置、设备或系统性能的下降注1，改写GB/T4365一2003,定义16101-06 注2:术语“电磁骚扰”和“电磁干扰”分别表示“起因”及“后果” 3.17 电磁兼容性eleetromagneticeompatibility 设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力 [GB/T43652003,定义161-01-07] 3.18 编程和调试工具prgramminganddebuggimgtool 支持PLC系统应用的编程、试验、调试、故障查询、程序记录和储存的外围设备,它还可被用作
GB/T37391一2019 HIMI 如果PADT是可插人的,在任何时候可插人到有关的接口,亦可拔出,而对操作者和应用都没有任何危险在其他情况下,PADT是固定的 [[GB/T15969.1一2007,定义3.7] 符号和缩略语 4.1符号下列符号适用于本文件 fa:频率 U.;设备标称电压下的额定电压 ;设备额定绝缘电压 4.2缩略语下列缩略语适用于本文件 EMC:电磁兼容性electromagneticcompatibility FE/SE,功能/信号接地(uneional/signalearthing PADT;编程和调试工具(programminganddebuggingtooD PLC;可编程序控制器(programmablelogiecontroller SE;屏蔽接地(shieldearthing) 使用条件 5 5.1环境正常使用条件 5.1.1概述符合本标准的成套设备适用于下述的正常使用条件注如果使用的元件,例如继电器,电子设备等不是按这些条件设计的,那么宜采用适当的措施以保证其可以正常工作 5.1.2周围空气温度成套设备柜内工作环境温度范围应同时满足柜体和主要元器件的正常工作温度范围,温度过高或过低时应考虑柜内通风散热和加热等措施,例如安装风扇,空调等使柜内整体工作环境满足设备工作温度应满足下列要求: 户内成套设备;成套设备的周围空气温度不得超过十40C,且在24h内平均温度不得超过 a 十35C;周围空气温度的下限为十5C; b)户外成套设备;成套设备的周围空气温度不得超过十40C,且在24h内平均温度不得超过十35C;周围空气温度的下限为:温带地区为一25C,严寒地区为一50C; 户内户外成套设备内的PLC系统正常工作条件和要求,按G;B/T15969.2一2008的规定; c d)户内户外空壳体的正常使用条件,按GB/T20641一2014的规定注;柜,台及箱体通风散热方式可参考附录A 5.1.3大气条件成套设备应满足下列要求
GB/37391一2019 户内成套设备;空气清洁,相对湿度范围为10%~95%(无凝露),一般宜控制在45%左右;在 a 最高温度为十40C时,其相对湿度不得超过50%;在较低温度时,允许有较大的相对湿度;例如20C时相对湿度可为90% 但应考虑到由于温度的变化,有可能会偶尔地产生适度的凝露 b)户外成套设备;相对湿度范围为10%~95%，一般应不高于75%;最高温度为十25C时,相对湿度短时可为95%. 注;户内和户外柜,由于温度变化.有可能会偶尔地产生适度的凝露成套柜正常运行时宜采取措施确保凝露不发生 5.1.4污染等级为了确定电气间敞和爬电距离将污染等级从优到差分为等级1,等级2.等级了,等级生四种等级，各级应满足下列要求污染等级1;无污染或仅有干燥的非导电性污染 a b)污染等级2一般情况下,只有非导电性污染,但是,也应考虑到偶然由于凝露造成的暂时的导电性; 污染等级3;存在导电性污染,或由于凝露使干燥的非导电性污染变成导电性污染 c d 污染等级4造成持久的导电性污染;,如由于导电尘埃或雨雪造成的污染，如果没有其他规定,PLC污染等级一般按污染等级2考虑;工业用途的污染等级按污染等级3 考虑,而其他污染等级可以考虑根据特殊用途或微观环境采用 5.1.5海拔安装场地的海拔不得超过2000m 注:对于在海拔高于2000m处使用的成套设备,存在介电强度降低和空气冷却效果减弱的情况打算在这些条件下使用的成套设备,建议按照制造商与用户之间的协议进行设计和使用 5.2电气基本使用条件 5.2.1频率变化工频电压频率为50Hz或60Hz,频率变化应在一6%十4%范围内一般情况下,PLC以及输人模块、智能模块等的供电电源不采用一火一零的供电方式,而宜采用火-火经变压、稳压、净化后的电源 5.2.2 电压变化设备在稳定的电源下工作,当设备电源输人的变化为士10%额定电压时,短时(小于0.5s)电源电压变化为额定的一15%一十10%的情况下,对被试设备不应造成任何损坏和有害影响(按 GB/T3797一2016规定). 5.3特殊使用条件不符合以上正常使用条件的特殊使用条件举例见GB/T7251.1一2013中的7.2 如果成套设备存在这类特殊使用条件,制造商应遵守适用的特殊要求或与用户签订专门的协议
GB/T37391一2019 6 功能要求 6.1成套设备壳体要求 6.1.1成套设备壳体分类成套设备壳体一般分为控制柜、台、箱 6.1.2成套设备壳体材料一般要求控制柜、台及箱体结构表面层以外的结构材料一般宜为非绝缘材料,特殊情况下可采用绝缘材料 6.1.3结构一般要求控制柜、台及箱体结构应有足够的强度和刚度,坚固耐用;所有的结构件材料及安装金属零件,除非它本身具有防腐蚀能力,都应采取防腐蚀措施,防腐蚀措施包括.镀锌、喷塑或其他方法柜、台及箱体表面应平整光滑,无明显凹凸不平、焊接缺陷,裂痕和锈蚀如作表面被覆处理,涂层应均匀,色泽应一致,无透底、漏喷、积粉、流痕、起泡、划伤等现象钢板板厚要求如表1所示注:控制柜、台及箱体颜色，一般由客户指定无要求时,可参考RAL 标准色卡,常用RAL.7035(Lightgrey浅灰色)或RAL.7032(Pebblegrey卵石灰). 表1钢板板厚要求钢板厚度尺寸范围(最大边) mm mm 120400 >1 4001000 >1.5 1000~2000 >2 20004000 >2.5 6.2布置与安装 6.2.1一般原则柜内元器件布置，一般是从上到下,从左向右便于操作与维护,经常操作或维护的元器件应安装在较容易触及到的位置,根据设备的大小应安装在离地面300nmm一1800nmm的高度范围内如果元器件较多,底部元件下边缘位置不能低于离地面200mm,否则现场无法接线注:元件布置与安装可参考附录B 6.2.2LC设备主要元件布置的一般要求主要元件布置的一般要求如下强弱电控制元件应分开布置并注意屏蔽,减少电磁干扰; a b 元件布置要整齐美观,外形尺寸和结构类似的元件宜安装在一起; 体积大,重量大的元件要布置在柜内下部,而发热元件应布置在柜内上部 c d 要经常维护、检修、调整的元件布置位置不宜过高或过低每个元件的安装尺寸及其公差范围应严格按照元件的产品手册标准,以保证元件的安装
GB/37391一2019 6.2.3辅助设施布置辅助设施布置应满足以下要求强弱电端子板应分开布置,当有困难时,其间应设有绝缘隔离部件及标志; a b 用于外部电缆连接用的端子板宜布置在柜、台及箱体下部或上部区域离设备基础面至少 200mm处),并且保证接线方便及易于调整更换端子应能与外接导线进行连接,如采用线鼻、连接片等,并保证维持适合于电器元件和电路的额定电流和短路所需要的接触压力; d 线槽应平整,无扭曲变形,内壁应光滑、无毛刺,接口应平直、严密,槽盖应齐全、平整、无翘角; 柜、台及箱内各线槽的连接应连续无间断,每节线槽的固定点不应少于两个,在转角,分支处和端部均应有固定点并紧贴安装板和支架面固定; f 应根据内外线布线需要配置合适规格及数量的接线架; g 必要时,应设置柜内照明,且照明灯具的选择应满足柜内使用条件; h 柜内应设置合适数量的插座,以用于调试.,检修等注插座数量、规格,类型电压等级、电源来源等,取决于用户要求一般宜采用卡规式两眼、三眼插座,便于成套设备内安装;电源等级Ac380V,Ac220V,DC24V 6.2.4安装安装时应满足如下要求: 如无特别规定,柜,台及箱内所有PLC设备、低压电器元件及辅助设施均应垂直或水平安装，其倾斜度不应大于5°; b 柜内立柱,条板,支架,安装板等表面应无绝缘涂层,应保证各结构件互连的导电性能良好; 在不影响柜、台及箱的结构和性能下,允许将少数条板及安装板制作成旋转板或可移动板,以提高柜、台及箱内设备可安装空间及可维护性; d 柜、台及箱内PLC设备及低压电器元件的安装与接线应使其本身的功能不致于在正常工作中出现相互作用,如因热、电弧、振动、能量场而受到破坏 6.2.5可接近性及可维护性可接近性及可维护性要求如下安装在同一支架(安装板安装框架)上的电器元件,单元和外接导线的端子等的布置应使其在安装,接线,维修和更换时易于接近,与外接导线相连的电器元件及端子的布置位置及安装方法应使外接电缆易于与其连接; PLC设备及低压电器的安装紧固件应优先做成能在正面紧固及松托,各PLC设备及低压电器 b 应能单独拆装更换,而不影响其他设备元件及导线束的固定调试和检修过程中经常需要查线或调整的接口板单元及操作元器件应布置在人容易接近及观察的位置 6.3绝缘导线 6.3.1主回路(一次回路)配线选择导线截面 6.3.1.1 主回路(一次回路)导线最小截面为软铜线1.5mm',硬铜线2.5mm"
GB/T37391一2019 6.3.1.2导线颜色导线颜色应满足如下要求交流L.Ll2.L3三相分别用黄,绿.红三色来表示,或均用黑色导线配黄,绿、红三色护套或配 a) 其他类似部件标识; b中性线用淡蓝色护套或其他类似部件标识安全用接地线;黄和绿双色线 c d 建议直流电路的正极用棕色线,负极用蓝色线,接地中线用淡蓝色线;或按用户需求确定 6.3.2辅助回路配线选择辅助回路配线选择应满足如下要求辅助回路导线选择 a -般PLC模块配线根据设备厂家要求选用0,5mm'~1mm导线,导线宜采用多股软芯线对电子元件数字量类弱电回路,在满足载流量及有足够机械强度的情况下,可采用略小于 0.5mm截面的导线; 对于模拟量或脉冲等敏感信号的电子元件等弱电回路,应采用屏蔽导线或屏蔽电缆进行连接注以上均以铜线为例说明 b 成套设备内数据通讯的连接应采用配套的屏蔽通讯电缆或其他标准通讯电缆控制回路线的颜色标准为:L1、L2、L3三相分别为黄、绿、红三色,零线或中性线为淡蓝色,正 c 极线为棕色,负极线为蓝色;建议直流回路接地中线为淡蓝色或按用户需求确定,接地线为黄绿双色线,其他用黑色 6.3.3安装及布线安装及布线应满足如下要求 a 各配电微型断路器的进线电源电缆或导线不宜互相链接,根据断路器容量大小,不应链接太多,宜采用母排连接个端子最多连接两根导线;设计成只能接一根导线的端子,严禁接两根导线 b 两个端子间的接线不应有中间接头 d 绝缘电缆或导线穿越金属板上的穿线孔时,应在孔上加装光滑的绝缘衬套交流电路电缆或导线与直流电路电缆或导线宜分开布置对可移动部件的连接线应采用套管加以保护,并要留有一定长度的余量,避免在移动中对电缆或导线产生任何机械损伤绝缘电缆或导线的固定方式不应使得导线连接处承受额外的应力日用于连接门上的电器等可动部位的导线应符合下列要求 h -应采用多股软导线,敷设长度应有适当裕度; -线束应有外套塑料管等加强绝缘层与电器连接时,端部应绞紧,并应加终端附件或搪锡,不得松散,断股等; 在可动部位两端应用卡子固定布线应整齐、清晰,美观,布线路径应短而优
GB/37391一2019 1 端子应能适用于连接随额定电流而定的最小至最大截面积的导线,每个端子上连接一根导线,接线端子排的额定截面积和额定连接能力之间的关系见表2; 表2接线端子排的额定截面积和额定连接能力之间的关系额定截面积额定连接能力(对应导线规格 mm mm 0.5 0.20.340.5 0.75 0.340.5~0.75 0.50.751 0.75~1~1.5 1.5 1~1.5~2.5 2.5 l.52.54 应按照各种规格导线连接的力矩要求,来控制接线用工具的使用力度,以保证导线连接处部件不受损坏且连接牢固所有的接线都应有对应的接线端头,以保证电缆与元件的电气连接可靠性绝对不应将PILC模块信号线与高压线及动力线扎成线束,也不应接近或平行布置,更不应布置在同一线槽中如因空间原因只能接近,可用导管进行分离或用其他的电线管进行布线此时,导管和电线管应接地,以防止电磁干扰 k)输人输出信号线过长时,应将输人和输出信号线分开布置应按规范进行电器设备的接地连接,详见7.9 m布线应符合电磁兼容性(EMc)规则,详见7.5 6.4防电击保护在正常工作条件下和单一故障条件下,PLC系统应具备防电击保护能力装置的可接触部分不得带电,或不得在单一故障条件下变为危险的带电体以下电路也不存在触电的危险,因此不需要对触电危险作附加评估 2类电路; aa 限压/限流电路 b 限电压电路; c d 开路电压不大于30V或峰值42.4V的限流电路限阻抗电路 ee 注普遍可接受的防护措施可参照GB/T17045和(GB16895.21 6.5接地 6.5.1基本要求不同型号及规格的PIC设备对接地的要求可能不同,应按具体的PLC设备设置接地应参考整个工厂的接地系统来设置PLC成套设备内的接地方案
GB/T37391一2019 6.5.2接地的种类 PILC成套设备内的接地可分为保护接地(PE)、功能/信号接地(FE/SE)以及屏蔽接地(SE),可根据需要设一个接地排或几个接地排每个接地排截面积应大于60mm 保护接地;对于外露的导电部件,除非它们不构成威胁,都应在电气上相互连接并连接到接地排上，以便连接到接地极或外部保护导体功能/信号接地.PLC机架或各PLC模块电源参考点的接地,分为浮地方式和直接接地方式两种屏蔽接地:外部电缆屏蔽层的接地,或用于按用户要求的屏蔽功能而设置的接地 6.6通信接口基于可编程序控制器的控制设备的通信接口用于连接网络、HMI,设备等,PLC对控制系统的其他部分提供某些特殊的应用功能,也可能向其他的PLC请求某些功能本标准中定义的通信功能基于一个通信子系统,按照GB/T15969.5-2002第5章要求,定义一个标准PIC通信参考模型,详见图1 人机接口操作员功能通信功能编程、调试、应用程序员测试功能信号处理操作系统功能功能电激应用程序应用程序主电源功能功能存储器功能数据存储器功能传感器和执行机构的接口功能机械/过程图1标准IcC通信参考模型基于可编程序控制器的控制设备的通信接口主要包括以下部分传感器和执行机构的接口功能; a 10
GB/37391一2019 b)通信功能人机对话接口功能 c 在无特殊设计要求的情况下,接口基本功能按照GB/T15969.1一2007第4章要求定义接口基本功能详见图2 外围设备永久性/非永久性安装数字和模拟输入信号接口/端口远程Io v/o电源接口/端口数字和模拟输入信号接口/端口本地扩展架 vo电源接口/端口与第三方设备通讯基本PLc' 的信号接口/端口计算机、打印机、输入现场总线邻 E 块主电源输入接口端口存储器输出辅助电源输出接口/端口模块处理器为传感器和执行机构提通讯供能量校块 G 保护接地端口《可选电源 G 功能接地端口 H 开放的通讯信号接口/端口 G 辅助电源内部通信也向第三方设备可选开放！窗图2接口基本功能通信协议基于可编程序控制器的控制设备的通讯协议包括但不限于IEC61784的相关定义.IEC61784定义的网络类型与总线、以太网协议见表3 11
GB/T37391一2019 表3网络类型与总线、以太网协议列表网络类型总线、以太网协议 FoundationFieldbus CIP PROFIBUS PNET worldFIP 现场总线 INTERBUS CC_Link HART Modbus SERCcOS MECHATROLINK WirelessHART 无线现场总线 WIA-PA 1SAl00 EherNeP PROFINET PNETonIP CCIinkIE Vnet/IP 工业以太网 EtherCAT EthernetPOWERLINK PA Modbus/TCE SERcOsIM .8通信总线布线、压接 6.8.1通信总线分类 6.8.1.1 串行通信串行通信中的每帧数据(7位或8位)都包含一个低电平的起始位，一个高电平的停止位和一个校验位,数据的传输波特率可从300bit/sl15200bit/s 设备间通信的前提是应首先对通信串口设置相同的数据位、起始位、停止位、波特率和奇偶校验串行通信一般包括RS232,RS485,RS422三种常用方式 12
GB/37391一2019 6.8.1.2以太网通信以太网是目前应用最广泛的局域网通讯方式,同时也是一种协议以太网协议定义了一系列软件和硬件标淮,从而将不同的设备连接在一起以太网(设备组网的基本元素有交换机、路由器、集线器光纤和普通网线以及以太网协议和通讯规则)中网络数据连接的端口就是以太网接口利用在光纤上运行以太网LAN数据包接人SP网络或在SP网络中进行接人,一般叫光纤以太网光纤以太网在本规范中仅适用于柜外通讯使用 .8.2通信总线布线规范 Rs232通信总线 6.8.2.1 6.8.2.1.1布线规范 RS232通信总线的布线应满足如下要求: RS232通信线路的拓扑结构为1对1方式; a b RS232通信电缆宜采用专用屏蔽双绞线; 可编程序控制器的成套控制柜,箱体外部的通信电缆应铺设在专用电缆通道内,距离高电压大于48V),大电流(大于10A)电缆垂直距离大于1m,且不能与之平行在不可避免的强干扰环境(距离高压、大电流设备和线路过近)下,通信线路应在专用钢管内走线，且钢管可靠接地布放线缆应有冗余通信端口接线两端应预留0.3m~0.6m 可编程序控制器的成套控制柜、箱体内部的通信电缆应铺设在线槽内,不与高电压(大于 d 48V)、大电流(大于10A)电缆同槽; 布放的线缆应平直,不得产生扭绞、打圈等现象,不能受到外力挤压和损伤 e 通信电缆长度不超过15m:; 通信线路TXD,RXD应使用同一对双绞线的2芯,这里规定使用橙白、橙这一对双绞线,GN 8 线规定使用棕色线线芯剥取长度15cm左右,待通信测试完成后,确定能够正常通信后将多余的线芯减掉,然后反拉通讯线外皮,应使多余的线芯包裹在外皮中; h)若是RS232通信接口是端子型,应采用0.5mm”针形压接头(线鼻子)冷压后接人端子;若设备通信接口是标准DB9公(母)头接口,应使用DB9母(公)头焊接通讯线并用塑料外壳封装好后安装接人; 通信线缆两端应贴有标签,标明起始和终端设备位置以及信息点等信息,标签应使用记号笔书写,应清晰、端正和正确,以便于查找维护若是总线要接到TD端子排,每个网线剥头处应与所接人的TD端子平齐,端子接人后标签贴在其线芯上,若线芯长度有预留,应将整个线芯向后凹起多根通信总线应排置整齐后使用扎带可靠的固定在其接人端附近,不得吊挂,接人端子处不能直接受力,所有标签方向标识方向 -致,水平总线排列整齐; 保持- kk 通信线路的屏蔽层应该在可编程序控制器的成套控制箱、柜内良好接地 6.8.2.1.2通信接线 RS232通信接线方式见图3 13
GB/T37391一2019 从机主机 RXD TXD TXD RXD GND GND 力屏蔽层图3Rs232通信接线方式 6.8.2.2Rs485通信 6.8.2.2.1布线规范 RS485通信线路的布线应满足如下要求 a RS485通信线路的拓扑结构为1主多从方式 RS485通信线路的设备数量要根据485转化器内芯片负载能力和现场环境来确定 RS485通信电缆宜采用专用的屏蔽双绞线 b 可编程序控制器的成套控制柜、箱体外部的通信电缆应铺设在专用电缆通道内,距离高电压 (大于48V)、大电流(大于10A)电缆垂直距离大于1m且不能与之平行在不可避免的强干扰环境(距离高电压、大电流设备和线路过近下,通信线路应在专用钢管内走线,且钢管可靠接地布放线缆应有冗余通信端口接线两端应预留0.3m~0.6" m 可编程序控制器的成套控制柜、箱体内部的通信电缆应铺设在线槽内,不与高电压(大于 d 48V)、大电流(大于10A)电缆同槽布放的线缆应平直,不得产生扭绞、打圈等现象,不能受到外力挤压和损伤通信电缆长度不超过1200m 具体长度按照现场实际情况和信号的衰减程度决定 f) 通信线路485A.485B应使用同- 对双绞线的2芯,这里规定使用橙白、橙这一对双绞线;线芯 g 剥取长度15cm左右,待通信测试完成后,确定能够正常通信后将多余的线芯减掉,然后反拉通讯线外皮,使多余的线芯应包裹在外皮中若Rs185通信接口是端子型,应采用0.5m针形压接头(线鼻子)冷压后接人猫子;若设备 h 通信接口是标准DB9公(母)头接口,应使用DB9母(公)头焊接通讯线并用塑料外壳封装好后安装接人通信线缆两端应贴有标签,标明起始和终端设备位置以及信息点等信息,标签应使用记号笔书写,应清晰、端正和正确,以便于查找维护若是总线要接到TD端子排,每个网线剥头处应与所接人的TD端子平齐,端子接人后标签贴在其线芯上,若线芯长度有预留,应将整个线芯向后凹起多根通信总线应排置整齐后使用扎带可靠的固定在其接人端附近,不得吊挂,接人端子处不能直接受力,所有标签方向标识方向保持一致,水平总线排列整齐 lk)通信线路的屏蔽层应该在可编程序控制器的成套控制箱、柜内良好接地 14
GB/37391一2019 6.8.2.2.2通信接线本标准采用RS485总线式拓扑结构 RS485网络拓扑宜采用串联总线型拓扑,即通信主机(主节点)位于总线的起始端,每套通信设备从节点)根据安装位置依次串联 RS485总线宜设置接地,接地方式可专门设置GND地线或用屏蔽双绞线屏蔽层接地通信设备的连接如图4所示通信设备1 通信工作站通信设备m 通信电缆通信电缆 485A 485A 485A 1202 1202 485B 485B 485B GND GND GND 四 i7 屏蔽层阳图4RS485通信接线方式 6.8.2.2.3终端匹配为了避免反射波的影响,在长距离连接或现场干扰较大时,传输线路两末端节点应各跨接与传输电缆匹配的终端电阻当RS485通用双绞线的典型特性阻抗为100Q150Q时,可以选用通用120? 终端电阻为确保通信的可靠性,当终端电阻接人时,应检查AB线上闲置时压查应大于200mv 若主站无提供上下拉终端电阻配置时,应在主站接点处加接外部有源上下拉终端电阻每路通信网络上只能有2个终端电阻且分别位于总线的两个最远端,中间不得再有任何匹配电阻 6.8.2.3RS422通信 6.8.2.3.1布线规范 RS422通信线路的布线应满足如下要求 RS422通信线路的拓扑结构为1主多从方式 RS422通信线路的设备数量要根据422转化器内芯片负载能力和现场环境来确定 b Rs422通信电缆宜采用专用的屏蔽双绞线可编程序控制器的成套控制柜、箱体外部的通信电缆应铺设在专用电缆通道内,距离高电压大于48V),大电流(大于10A)电缆垂直距离大于1m,且不能与之平行在不可避免的强干扰环境(距离高压、大电流设备和线路过近)下,通信线路应在专用钢管内走线,且钢管可靠接地布放线缆应有冗余通信端口接线两端应预留0.3m~0.6 mmo 可编程序控制器的成套控制柜、箱体内部的通信电缆应铺设在线槽内,不与高电压(大于 48V)、大电流(大于10A)电缆同槽布放的线缆应平直,不得产生扭绞、打圈等现象,不能受到外力挤压和损伤通信电缆长度不超过1200m 具体长度按照现场实际情况和信号的衰减程度决定通信线路TXD+、TXD一应使用同一对双绞线的2芯;RXD十,RXD-应使用同一对双绞线 8 15
GB/T37391一2019 的2芯这里规定TXD+、TXD-使用橙白、橙这一对双绞线,RXD+,RXD-使用绿白、绿这一对双绞线线芯剥取长度15cm左右,待通信测试完成后,确定能够正常通信后将多余的线芯减掉,然后反拉通讯线外皮,使多余的线芯应包裹在外皮中 h 若RS422通信接口是端子型,应采用0.5mm'针形压接头(线鼻子)冷压后接人端子;若设备通信接口是标准DB9公(母)头接口,应使用DB39母(公)头焊接通讯线并用塑料外壳封装好后安装接人通信线缆两端应贴有标签,标明起始和终端设备位置以及信息点等信息,标签应使用记号笔书写,应清晰、端正和正确,以便于查找维护 j 若是总线要接到TD端子排,每个网线剥头处应与所接人的TD端子平齐,端子接人后标签贴在其线芯上,若线芯长度有预留,应将整个线芯向后凹起多根通信总线应排置整齐后使用扎带可靠的固定在其接人端附近,不得吊挂,接人端子处不能直接受力,所有标签方向标识方向保持一致,水平总线排列整齐 k 通信线路的屏蔽层应该在可编程序控制器的成套控制箱、柜内良好接地 6.8.2.3.2通信接线本标准采用总线式拓扑结构 RS422网络拓扑宜采用串联总线型拓扑，即通信主机(主节点)位于总线的起始端,每套通信设备从节点)根据安装位置依次串联 Rs!22总线宜设置接地,接地方式可专门设置GND地线或用屏蔽层接地通信设备的连接如图5所示通信工作站通信设备1 通信设备m" 通信电缆通信电缆 RXD RXD+ TXD+ 120Q RXD RXD TXD- TXD+ TxD+ -RxD 120n TXD TXD- RXD- GND GND GND 匹四配屏蔽层电阻图5Rs422通信接线方式 6.8.2.3.3终端匹配为了避免反射波的影响,在长距离连接或现场干扰较大时,传输线路两末端节点应各跨接与传输电缆匹配的终端电阻当RS422通用双绞线的典型特性阻抗为100Q~150Q时,可以选用通用120Q 终端电阻终端电阻一般接在传输电缆的最远端 6.8.2.4以太网通信 6.8.2.4.1布线规范 6.8.2.4.1.1非光纤以太网非光纤以太网的布线应满足如下要求 16
GB/37391一2019 可编程序控制器的成套控制柜,箱体外部的通信电缆应铺设在专用电缆通道内,距离高电压 a 大于48V),大电流(大于10A)电缆垂直距离大于1m,且不能与之平行在不可避免的强干扰环境距离高压、大电流设备和线路过近)下,通信线路应在专用钢管内走线,且钢管可靠接地布放线缆应有冗余通信端口接线两端应预留0.3m~0.6m 可编程序控制器的成套控制柜、箱体内部的通信电缆应铺设在线槽内,不与高电压(大于 48V)、大电流(大于10A)电缆同槽布放的线缆应平直,不得产生扭绞、打圈等现象,不能受到外力挤压和损伤通信电缆长度不超过100m 具体长度按照现场实际情况和信号的衰减程度决定通信线缆两端应贴有标签,标明起始和终端设备位置以及信息点等信息,标签应使用记号笔书写,应清晰、端正和正确,以便于查找维护根据装置以太网接口电路设计选择标准直通以太网线或标准交叉以太网线以太网直通线定义:以太网通信线两端均采用568B线序接线方式 568B线序说明见表4,以太网直通线定义如图6所示表4568B线序说明 PIN PIN2 PIN3 PIN4 PIN5 PIN6 PIN7 PIN8 橙蓝绿棕橙白绿白蓝白棕白 PIN8 PIN PIN8 PIN 568B线 568B线序图6以太网直通线定义 h)以太网交叉线定义:以太网通信线一端采用568B线序接线、另一端采用568A线序的接线方式 568B线序说明见表5,以太网交叉线定义见图7 表5568B线序说明 PIN1 PIN2 PIN3 PIN4 PIN5 PIN6 PIN7 PIN8 绿橙绿白橙白蓝白棕白 PIN8 PIN PIN1 568B线序 PIN8568A线序图7以太网交叉线定义 17
GB/T37391一2019 以太网通信线接头应采用带屏蔽外壳的R45接头以太网通信线路的屏蔽层应可靠压接在 1 RJ45接头的屏蔽外壳内,以保证以太网通信线路的屏蔽外壳在交换机和通信设备处均能够通过接口良好接地通信线路中不允许使用桥式分接头多根通信总线应排置整齐后使用扎带可靠的固定在其接人端附近,不得吊挂,接人端子处不能 i 直接受力 6.8.2.4.1.2光纤以太网光纤以太网的布线应满足如下要求可编程序控制器的成套控制柜、箱体尾纤、跳纤的光纤接口类型应与对接设备保持一致,站控 a 层间隔层、过程层二次设备通信的多模尾纤、跳纤的光纤接口类型宜采用sT、LC.sC型;保护通道的单模尾纤、跳纤的光纤接口类型宜采用FC型 b 尾纤,跳纤应选用多模Alb(62.5/1254m)、Ala(50/125m)或单模B1(9/125m)型光纤,并与其所在的光纤链路保持一致,应符合YD/T1258.2一2009的规定可编程序控制器的成套控制柜、箱体应根据需要配置光纤配线架光纤配线架的束状尾纤应符合YD/T1258.4一2005的规定 d 引人成套控制柜、箱体的光纤线缆应预留一定长度,余长弧形盘绕于屏柜的下方进行收纳;光纤线缆与电缆宜从柜底部不同的进出孔引人柜;应控制光纤线缆进人柜的长度,保持合理的线缆容量光纤线缆宜从柜底部左侧或中间预留开孔处引人,并合理分配各开孔进柜的线缆数量;应合理考虑光纤线缆的穿人顺序位置,避免在引人口出现交叉、扭曲现象;在穿人口处应弧度自然 -致光纤线缆在柜内应可靠固定,不扭曲变形,防止损伤 6.8.2.4.2通信接线非光纤以太网接线方式见图8 通信工作站通信设备1 ETHERNET 屏版层通信电缆交换机通信设备" 通信电拨通信电撒屏蔽层屏蔽层图8非以太网接线方式光纤以太网接线方式见图9 18
GB/37391一2019 交换机光纤连按光纤配线架光纤进线图9光纤以太网接线方式外观要求 7.1外观要求 7.1.1柜、台及箱体外形尺寸偏差及各结构件尺寸偏差粗、白及箱体外形尺寸偏差及各结构件尺寸僧差应在规定的范围内根据加工方法和装配精度要求选择合适的IT公差等级值进行尺寸标注,图纸中未标注公差的尺寸应按照GB/T1804 2000要求,指明公差等级,本标准选择中等级(GB/T1804一m) 图纸中未标注形位公差的结构，应按照GB/T1184一1996中的等级进行标注k级柜体在组装前及组装后均应符合表6的技术要求在设计时,考虑去尖锐棱角,所有加工制品应去毛刺外形尺寸的允许偏差见表6 表6外形尺寸的允许偏差表偏差值尺寸范围 mm mm 宽高深 >120400 士0.5 士0.5 十0.5 >4001000 士0,8 士0.8 十0.8 >1000~2000 十1.2 士1.2 士1.2 >2000~4000 士2 士2 十2 注，高宽为负,外形尺寸为正,内尺寸为负,深为正 19
GB/T37391一2019 为保证柜,台,箱体及门盖的外型的平直、垂直,各大平面对角线的差值应符合表7的技术要求表7对角线的差值尺寸范围L(构件长边对角线偏差 mm mm L<400 0.5 400l000 表9门与门表面、门与其他结构表面平整平面度尺寸范围L(长边长度平面度 mm mm L<400 0.6 400GB/37391一2019 隙如表10所示 b 缝隙应均匀,门应开,关灵活,门开启角度应不小于150'; 门与框之间不能有摩擦及损坏涂层的现象，门与门框之间应装有减震材料 c d)门应有足够的刚度,在全开及转动时,下垂及变形应符合技术要求表10门与门、门与其他结构间隙尺寸范围L.(门开启方向长度) 结构间隙单边 mm mmm L1<400 0.5 400心 000 LS 1000GB/T37391一2019 符合表11的要求表11接线端子处大气中的最小电气间隙空气中的最小电气间隙工作电压u mm -般用途到可能挠曲的金属外壳壁限制的额定" U,<50 l.6 1.6 12 50GB/37391一2019 表13爬电距离的最小值最小爬电距离 mmm 设备额定污染等级绝缘电压U" 材料组别" 材料组别材料组别川a、ID 川a、b 32 1.5 1.5 1.5 1.5 5 15 1.8 1.5 1.5 1.5 15 40 1.5 l.6 n It 1s 1.7” 50 1. 1. 1.9 1 1.5 1.8 63 1. 1.5 1.5 15 15 80 15 I 1. 1 22 100 a 125 1.9 2.4 160 1.5 1.5 .6 15 2a 35 1.s 200 2.8 3.2 1.5 1.5 250 25 3,2 1.5 1.8 3.6 320 4.5 1.5 22.2 3.2 1.6 400 2.8 5,6 6.3 15 公 1.5 500 3.G 6.3 8 3 A l0 1.8 6.3 630 注:对于采用的绝缘材料,CTI值参照了从IEC60112方法A中获得的值例外,对额定绝缘电压127V,208V,415v、440V,相应的爬电距离可以使用低值为125V,200V,400V的对应值按照相比漏电起痕指数cTI的数值范围,材料组别分类如下材料组别I 600sCT 材料组别I 400sCTI<600 175CT<40o 材料组别川a 材料组别Ib 100GB/T37391一2019 7.4介电性能 7.4.1概述介电性能反映成套设备的绝缘强度,成套设备要求在正常使用中能承受预脚工作环境下可能遇到的异常高电压,以保证成套设备的可靠运行和人身安全 7.4.2绝缘电阻设备中带电回路之间,以及带电部件与裸露导电部件之间,应用相应绝缘电压(至少500V)的绝缘测量仪器进行绝缘测量,测得的绝缘电阻按标称电压至少应为1000Q/V 7.4.3冲击耐受电压对于给定的额定工作电压,额定冲击耐受电压不应低于GB/T15969.2一2008中12.2.1给出的耐介电电压试验值 7.4.4工频耐受电压试验电压施加于设备的所有带电部件与相互连接的裸露导电部件之间 a b)在每个极和为此试验被连接到成套设备相互连接的裸露导电部件上的所有其他极之间对主电路及与主电路直接连接的辅助电路,按表14的规定;制造商已指明不适于由主电路直接供电的辅助电路,按表15的规定表14适用于由主电路直接供电的辅助电路额定绝缘电压u 工频耐受电压(交流方均根值) 000 U60 6060 2U+1000其最小值为1500 7.5电磁兼容性要求 7.5.1概述本条规定基于PLC成套控制设备的电磁兼容性要求 24
GB/37391一2019 试验应在清洁和完整的条件下,在有代表性的成套设备样机上进行成套设备的性能可能会受验证试验(例如短路试验)的影响这些试验不能在打算使用的成套设备上进行作为潜在的发射装置,PLC成套控制设备可能发射传导的、辐射的电磁干扰作为潜在的接收装置,PLC成套控制设备可能受到外部产生的传导干扰、辐射电磁场及静电放电的影响 7.5.2辐射要求辐射的一般要求 7.5.2.1 对于辐射,表16中所列要求的目的是确保对无线电频谱的保护 7.5.2.2低频范围内的辐射限制 PIC成套控制设备不与公共电网相连,因此低频范围内的辐射限制不需要 7.5.2.3高频范围内的辐射限制 PLC成套控制设备的外壳端口和交流电源端口的电磁发射限值应符合表16的要求表16辐射限值频率范围基本标准端口严酷等级(标准严酷等级(可选在距离10m处测得在距离30m处测得外壳端口 30MHz一230MHz GB17799,！2012 40dB(pV/m)准峰值 30dB(AV/m)准峰值辐射 230MHz~1000MHz 47dB(AV/m)准峰值 37dB(AV/m)准峰值 79dB(AV)准峰值 0,.15MHz0.5MH2 dB(gV)平均值 66 交流电源端口 GB17799,4一2012 传导) 73dB(AV)准峰值 0.5MHz30MHz 60dB(AV)平均值若每分钟出现脉冲干扰的次数少于5次,则不予考虑若每分钟出现脉冲干扰次数多于30次,则这些限值透用若每分钟出现脉冲干扰次数的范围是5次20次,则允许限值的衰减为20lg(30/N)(其中,N是脉冲干扰的次数) 合格/不合格的准则可参阅CISPRl4-1 7.5.3EMC抗干扰要求 7.5.3.1 性能等级在试验过程中按照表17的性能等级进行评定 25
GB/T37391一2019 表17验证PLC成套控制设备抗EMC干扰的性能等级操作性能等级试验期间试验后 PIC成套控制设备应按预期要求继续运行没 PI.C成套控制设备应按预期要求继续运行有功能或性能丧失 a 可接受的性能降低,如模拟值在制造厂规定的限值范围内变化,通信延迟时间在制造厂规定的限值范围内变化,HIM显示器上出现闪烁; PLC成套控制设备应按预期要求继续运行 B 不改变操作模式,如在通信中数据丢失或存暂时的性能降低应能自行恢复在未纠正的错误,系统或试验装置等看到非期望的数字1/o状态的改变; 被存储的数据没有丢失可接受的功能丧失,但没有硬件或软件程序或在手动重启或电源断/开后,PLC成套控制设数据)的破坏备应自动地按预期要求继续运行 7.5.3.2抗辐射等级外壳端口是设备的物理边界,电磁场干扰通过端口进人表18中规定了对外壳端口静电放电、射频电磁场调幅,电源频率磁场的试验等级表18外壳端口试验环境现象参考标准试验试验等级试验内容性能等级接触放电士4kV GB/T17799.22003 23 静电放电表空气士8kV 2.0GHz2.7GHz V/m 80%AM. GB/T17799.2一2003 1kH v/m 射频电磁场调幅" 1.4GHIz2.0GHz 表24 正弦波 80MHz1000MHz10v/m 60Hz 30A/m 电源频率磁场 GB/T17799.2一2003 表25 50Hz 30A/m 应将ESD静电放电)试验施加于; 操作员可接触的装置(例如HMI.PADT和TE) a b 外壳端口; 没有安装意外接触保护的可接触工作部分(例如开关、键盘、保护接地/功能接地、模块外壳、带连接器和金 c 属连接器的通信端口) 本试验是试验设备对一般在工厂产生的磁场的灵敏度本试验只适用于设备中包含对磁场敏感元件的装置例如霍尔效应器件,CRT显示器,磁性存储器,以及类似装置本试验不模拟高强度磁场例如有关媒接和感应加热过程的磁场此要求可通过在设备制造厂对敏感器件施加的试验来满足偏差不得大于3A/m 若大于了A/m,制造厂应规定cRT显示接口的允许解差此等级并不代表在紧靠成套设备处由收发器所辐射的场强 26
GB/37391一2019 表19中规定了对各类端口电快速瞬变脉冲群,高能量浪涌,射频干扰的试验等级表19传导性试验电快速瞬变脉冲群高能量浪涌射频干拢环境现象 GB/T17799.2 GB/T17799.2 GB/T17799.2 参考标准 2003 2003 2003 接口/端口表26 表27 表28 值来自试验内容按图2表示方法 B 性能等级特定试验等级试验等级试验等级接口/端口数据通信 1kV 】kVCM 10V 屏蔽电缆 GB/T17799.2一2003 用于1/O机架的表2" AI，Ar;用于外围非屏蔽电缆 10V 1kV 1kVCM 设备的Be,BiE 交流I/O 2kVCM" GB/T17799.2一2003 2kV 10V" kVDMe 非屏蔽表4 模拟1/(o或数字10和模拟1/O GB/T17799.22003 直流I/O 1kV" lkVCM！ 10V (C和D 表2 非屏蔽 GB/T17799.22003 所有屏敞线 1kV 】kVCM 10V 对地表2 2kVCM GB/T17799.22003 交流电源 2kV 10V 1kVDM 表4 PLC系统电源 F 0.5kVCM GB/T17799.2一2003 10V 直流电源 2kkV 0.5kVDM 表3 交流1/0和 2kVCM" GB/T17799.22003 交流辅助 2kV" 10V 1kVDM 表4 I/0电源(J)和电源辅助电源输出直流Io 和 K 0.5kVCM！ GB/T17799.22003 直流辅助 2kV 10V 0.5kVDM" 表3 电源不适合于使用电池或可充电电池的输人端口,因更换电池或充电的需要应把它们从装置上取出或断开连接对于使用交-直流电源适配器的输人端口,应在制造厂所规定的交-直流电源适配器的交流电源输人上进行试验;如果制造厂未规定,则使用典型的交直流电源适配器对于永久性连接的输人/输出端口,若电缆长度 <3m，则不需要进行试验对于规定电缆长度<30m的端口,不需要进行试验不适合于使用电池或可充电电池的输人端口,因更换电池或充电的需要应把它们从装置上取出或断开连接对于使用交-直流电源适配器的输人端口,应在制造厂所规定的交-直流电源适配器的交流电源输人上进行试验;如果制造厂未规定,则使用典型的必直流电源适配器对于不会接在DC分布电源网络中而且线长总是小于30m的输人输出端口,则不需要进行试验对于规定电缆长度<3m的端口,不需要进行试验 27
GB/T37391一2019 7.5.3.3电压跌落和中断电源端口对于如表20中规定的电源的短时间扰动,成套设备应维持正常工作对于较长时间的电源中断,成套设备或维持正常工作,或者进人预先规定的状态,并在恢复正常工作前有一个明确规定的行为注:由同一个电源供电的输出和快/慢速响应输人将会对电源的这些变化做出响应表20电压跌落和中断EMC要求电源型式" 严酷等级最大跌落和中断时间低电压,U 至%U 性能等级 0.5周期 250/300周期 Ps2 交流电源 0/12周期 40 20/50周 70 任意相角,f,=50Hz或60H U 是设备标称电压下的额定电压 PS2适用于由交流电源供电的设备电压中断从U 开始 f,=50/60Hz 8 试验方法 8.1外观检查外观检查应使用目测检验,以确认规定的材料、工艺的缺陷和用来确认制造完工的成套设备的良好功能每一台成套设备都要进行外观检查成套设备制造商应确定外观检查是在制造过程中和/或制造后进行,在合适的时候,它还用来确认设计验证的有效性 8.2柜、台及箱体结构偏差的验证 8.2.1尺寸公差尺寸公差的检验工具应选用精度不低于0.02%的2000mm,3000mm,5000mm,10000mm的钢卷尺及150mm、200mm,500mm的游标卡尺检验方法可参见GB/T73531999中7.1.2 8.2.2形位公差形位公差的检验工具应选用精度不低于0.02%的2000mm、3000mm、5000nmm钢卷尺及 1600mm刀口尺或万能角度尺、塞尺和直角尺等检验方法可参见GB/T7353一1999中7.2.2 8.3对防护等级提出验证对防护等级的验证参见GB/T4208一2017中相关内容 28
GB/37391一2019 8.4电气间隙及爬电距离的验证验证电气间隙和爬电距离应符合GB/T7251.1一2013中8.3的要求测量电气间隙和爬电距离的方法参见GB/T7251.l一2013中的附录F 8.5介电性能的验证对介电性能的验证参见GB/T3797一2016中5.2.5 8.6电磁兼容性型式试验和验证 8.6.1概述关于EMC型式试验,试验过程中按照表17的性能等级评定 8.6.2有关电磁兼容性的试验对于成套设备的传导和辐射噪声及抗扰性,应按照制造厂的安装导则进行试验所有EMC试验都应以明确规定的、可重复的方式进行所有EMC试验都是型式试验可从电气特性和特定电器用法的角度考虑,以决定某些试验是不合适的,因此是不必要的在这种情况下,应将不进行某些试验的决定及其理由记录在试验报告中 8.6.3辐射干扰的测量表16给出了辐射限值,按表21进行测量表21射频辐射测量 GB/T6113.203 参考试验 GB/T6113.203" 试验配置距离和方法见表16 安装/支撑的细则按制造厂的规范安装频率范围见表16 限值见表16 测量距离是成套设备外壳与用于试验现场测量的接收天线之间的距离或者是设备所在建筑物的外墙与用于现场测量的接收天线之间的距离试验可在不具备户外试验场的物理特点的辐射试验场进行如果按GB/T6113.104测得的水平和垂直场强衰减测量值处于GB/T6113.104中给出的理论场强衰减士4dB之内,则频率范围在30MHz1GHHz的辐射试验场应是可接受并有效的这些辐射试验场地应该考虑到并验证在30MHzlGHz频率范围内的测试距离应有证据证明这些场地能得到有效的测试结果 8.6.4传导干扰的测量表16给出的传导干扰限值,按表22进行测量 29
GB/T37391一2019 表22传导辐射测量参考试验 GB/T6113.201和GB/T6113.102 试验配置和方法按GB/T6113.2012008中7.4.1和GB/T61l3..102一2008中4.3 施加端口交流装置电源端口安装/支撑的细则按制造厂的规范安装频率范围见表16 限值见表16 8.6.5静电放电表18给出了静电放电试验等级,按照表23试验方法进行测量表23抗静电放电测量 GB/T17626.22018 参考试验成套设备配置按制造厂的规范初始测量成套设备各项功能(按制造厂规范安装/支撑的细则按制造厂的规范和GB/T17626.2一2018 应将EsD试验施加于操作员可解除到的器件(例如HMI,.PADT和TE) a b)外壳端口; 施加点的选择不提供意外接触保护的可接触到的工作部分(例如开关、健盘、保护接地功能接地、模块外壳、带连接器和金属连接器的通信端口) 对于不带连接器的通信端口,I/o端口或电源端口,不进行EsD试验试验方法接触放电水平和垂直稠合面空气放电成套设备试验等级见表18 >1s 两次放电的时间间隔在每一被选点上的放电次数在设备对大地放电后放电10次在加载期间的测量和验证成套设备运行正常性能等级见表1 8 如果在试验期间设备仅一次发生偏差,则第二轮试验应做10次放电;若再次观察到不允许的偏差,则EsD试验应为不合格 30
GB/37391一2019 8.6.6射频电磁场调幅表18给出了射频电磁场调幅试验等级,按照表24试验方法进行测量表24抗射频电磁场试验 GB/T17626.3 参考试验成套设备配置按制造厂的规范初始测量成套设备各项功能(按制造厂规范安装/支撑的细则设备被放置在标定的试验场中扫描的频率范围见表18 调制见表18 试验场强见表18 在加载期间的测量和验证成套设备各项功能(按制造厂规范性能等级见表18 8.6.7 电源频率磁场表18给出了抗电源频率磁场试验等级,按照表25试验方法进行测量表25抗电源频率磁场试验参考试验 GB/T17626.8 成套设备配置按制造厂的规范初始测量成套设备各项功能(按制造厂规范》安装/支撑的细则设备被投放在一个1m×1m感应线圈的磁场中频率(电源线见表18 试验条件在连续磁场中的安放方法试验场强见表18 在加载期间的测量和验证成套设备各项功能(按制造厂规范性能等级见表18 8.6.8电快速瞬变脉冲群表19给出了抗电快速瞬变脉冲群试验等级,按照表26试验方法进行测量 31
GB/T37391一2019 表26抗电快速瞬变脉冲群试验参考试验 GB/T17626.4 成套设备配置按制造厂的规范成套设备各项功能(按制造厂规范) 初始测量成套设备的配置应达到,通过规定的电容合以消除安装/支撑的细则 /O 线接收到牺射的电磁干扰额定电压下的严酷等级见表19 持续时间最小1min 施加口施加方法通信,I/O 50pF~200pF电容合夹 33nF直接耦合装置电源在加载期间的测量和验证成套设备各项功能(按制造厂规范性能等级见表19 注本试验的重复性与在电容耦合夹内导线的数量和相对位置密切相关 8.6.9抗高能量浪涌表19给出了抗高能量浪涌试验等级,按照表27试验方法进行测量表27抗高能量浪涌试验参考试验 GB/T17626.5 成套设备配置按制造厂的规范初始测量成套设备各项功能(按制造厂规范成套设备的配置应达到,通过规定的电容耦合以消除安装/支撑的细则 1/O线接收到辐射的电磁干扰见表19 额定电压下的严酷等级放电次数正负极性各放电5次重复率最大1/min 施加端口施加方法屏蔽的通信和屏蔽的I/O 在屏蔽接地与参考接地之间接人电容2Q/10nF CM，非屏蔽的通信和非屏蔽的I/o 2n.05FDN 42Q/0.5F 4FCM，2 装置电源 1sFDM7 12Q/9E Q/ 在加载期间的测量和验证成套设备各项功能(按制造厂规范》性能等级见表19 8.6.10抗传导性射频干扰表19给出的抗传导性射频干扰试验等级,按照表28试验方法进行测量 32
GB/37391一2019 表28传导性射频抗扰度试验 GB/T17626.6 参考试验成套设备配置按制造厂的规范初始测量成套设备各项功能(按制造厂规范成套设备的配置应达到,通过规定的电容合以消除安装/支撑的细则 1/0线接收到辐射的电磁干扰额定电压下的严酷等级见表19 扫描的频率范围 150kHz80MHz 调制通过个1kHz正弦被的80%幅度调制试验等级(未调制的见表19 施加方法施加端口在设备与羁合钳或cDN之间的所有电缆应尽可能短通信,I/o,装置电源,功能接地 cDN(稠合去稠网络),EM(电磁钳)或电流稠合夹在加载期间的测量和验证成套设备功能(按制造厂规范》性能等级见表19 8.6.11电压跌落和中断电压端口是成套设备电源输人端口在试验期间根据制造厂规定的功能规程验证表20给出了电压跌落和中断抗扰度试验等级,按照29试验方法进行测量表29电压跌落和中断抗扰度参考试验 GB/T17626.11 成套设备配置按制造厂的规范初始测量成套设备各项功能(按制造厂规范 U 供电电压和频率 .,f " 0.5周期试验持续时间 250/300周期 0/12周期 25/30周期从过零点开始" U 至%U 0% 0% 40% 70% 性能准则见表20 20 试验次数两次试验间的时间间隔 1s<时间间隔<10s 设备应维持正常运行试验期间的测量和验证试验后的验证成套设备各项功能(按制造厂规范注:由同一电源供电的输出和快/慢速响应输人可能在干扰期间暂时受到影响,但在干扰结束后应恢复正常工作可选地,制造厂可选择在任意相位角中断供电制造厂可规定较长时间的中断 =50/60Hz n一设备标称电压的U. 33
GB/T37391一2019 9 标志、配套文件 g.1成套设备铭牌每个柜、台及箱均应配备一个至数个铭牌,铭牌应牢固地固定在不受维修影响的部件上,并处于明显位置,铭牌尺寸大小应与柜、台、箱体尺寸大小相协调下列a)~f)应在铭牌上给出产品名称或型号; a b) 制造商名称或商标; 标准编号 c d) 制造年月; 出厂编号 e f 防护等级 9.2项目代号标签项目代号标签应满足如下要求: 对成套设备内PLC设备和其他电器元件标签设置的原则是;能对成套设备内各PLC设备和 a 其他电器元件在运行状态、检修状态以及被拆卸后仍能做到标志作用,但同时也不能使柜、台及箱内的标签看起来非常繁琐注意不可遮挡元件指示灯,字体大小应适中,并选择粗宋或黑体等清晰的字体成套设备内PLC设备或其他电器元件的识别标志为项目代号标签;根据电路图及设备表中各 b PLC设备或其他电器元件的高层代号(=)、位置代号(十)、种类代号及端子代号(:),对每个 PLc设备和其他电器元件分别打印两个标签，一个标签粘贴在PIC设备或电器元件本体上个标签粘贴在其附近的安装底板上;粘贴位置应易于发现,粘贴应牢固另项目代号标签尺寸大小应合适并标准化,端子板标签尺寸为标记端子标记窗口的大小;当不同电压等级的动力端子邻近且混合布置时,应用于400Vv(不含400V)以上的接线端子板应设置警告标志项目代号标签内容应正确、清晰,简洁,易于识别,标签内容应与随同成套设备一起提供的电路 d 图上的标记一致其中标签纸应使用PVE/PVC/合成纸等材料,应保证防水、防油、耐高温、耐摩擦等特性标签胶应该采用热敏胶或其他材料,具有初粘力好,标签瞬间施压后不脱落，不滑移,不翘曲,固化后牢度大,韧性好,胶层不发脆,不脱落等特性并要具有一定的防水性和耐热脱落性,满足在控制柜环境中使用的要求 9.3线号管线号管应满足如下要求: 对成套设备内各线号管标志内容确定的原则是;能对成套设备内各线号管在运行状态、检修状 a 态以及被拆卸下后仍能起到标志作用,但同时也不能使成套设备内的线号管标志看起来非常烦琐线号管内容应包含电路图中PLC设备和其他电器元件的端子编号,并应与电路图中的端子编 b 号一致;线号管内容还应体现相连线的本端和远端PLC设备和其他电器元件的项目代号或编号线号管标志内容不能太多,以免使得线号管太长 d)线号管内容的视读方向应符合制图标准线性尺寸的数字标注法,即从左到右、从下至上 34
GB/37391一2019 g.4其他标志其他标志应满足如下要求根据用户需要,制造商还可提供标明单元用途的使用标牌 a b 设备的接地点应有接地标志;对于安装在设备内各元件上的各接地标志,在元件安装完毕后予以去除或覆盖 -次回路L,L2.L3三相布线应分别设有黄、绿、红标志 c “紧急”按钮应有明显标志,并设保护罩 d 在对成套设备中可能直接接触的带电部分采取的防护设施上应设置警告标志 e 制造商可以自行选择设或不设柜、台、箱壳体标志或识别码 10 包装、运输及贮存 10.1包装 0.1.1成套设备包装一般要求成套设备包装应符合GB/T13384一2008的技术要求 10.1.2包装件表面标志要求包装件表面的标志应包括发货标志和储运指示标志应使用不褪色的颜(材)料,如油漆或油墨等准确、清晰、牢固地将标志直接喷刷、书写在包装箱体两侧面上,或者采用其他达到同样功能效果的方式方法进行 0.1.3发货标志发货标志应包含以下内容产品型号、名称及数量; a 出厂编号及箱号(或合同号); b 箱体尺寸(长×宽×高,单位em); c d 净重与毛重(单位kg); 装箱日期 e fD 到站(港)及收货单位; 发站(港)及发货单位 8 包装储运指示标志要求 10.1.4 包装储运指示标志应符合GB/T191一2008的规定其中“向上”标志是必不可少的,毛重超过 300kg的货物,应有“由此吊起”和“重心点”标志 0.1.5配套文件要求 0.1.5.1概述配套文件分为标配文件与随机文件,均应使用塑料袋包装,存放在包装箱内 0.1.5.2标配文件标配文件一般应包括: 35
GB/T37391一2019 -份详述的电气设备安装图纸; a b 份系统操作手册 10.1.5.3随机文件随机文件一般应包括需要的设备或程序检验的详细资料; a 5 系统程序或I/O注释表 c -份详述调整、维护,预防性检查和修理的正确的维修手册; d 产品合格证; e 设备内元件的说明书、合格证、保修卡; f 装箱单 10.2运输要求运输时应满足如下要求: 包装产品在运输时应小心轻放,不得撞击和遭受强烈震动; a 运输中应按箱外标志的指示,保持上面朝上,不得翻倒和倒置 b 包装不符合要求时,不能人库,不能装车发运; c 在运输过程中应防止雨水侵人成套设备内部,应停放在干燥的场所 d 10.3贮存要求未正常上电,存放于仓库时,应满足如下贮存要求存放成套设备的贮存仓库应空气流通,相对湿度不超过90%,温度不低于一25C,不高于 a 十55C,且环境温度变化率不超过5C/h,相对湿度变化率不超过5%/h3 存放成套设备仓库的地面应无剧烈震动,包装件的垂直倾斜度应不超过5C; b 仓库应防止水和有害气体,蒸汽和雾气侵人,同时禁止化学药品、酸碱及蓄电池与包装产品存放在同一仓库内; 存放在仓库内的成套设备,其包装箱与墙壁之间应保持一定距离，一般不小于400nmm d 存放在仓库内的成套设备应防雷击 e 正常上电后长期未使用,存放于现场时,应满足如下贮存要求: 已安装在现场的成套设备,长期不使用时,应断开成套设备的电源输人 a 清理成套设备内的灰尘、污垢,确保成套设备清洁存放; b 成套设备下边的电缆沟电缆隧道、电缆孔洞应做防水密封,有自然通风排潮通道,保持空气 c 干燥; 对于环境较差、绝缘裕度不高的现场,应在成套设备上加装独立供电的除湿或防凝露装置,防 d 止成套设备内相对湿度不超过90% 如果运输贮存无法满足以上条件,壳体制造商与用户之间应达成专门的协议 36
GB/37391一2019 录附 A 资料性附录柜、台及箱体通风散热方式概述 A.1 根据柜、台及箱体内发热量及环境温度要求确定采用何种通风散热方式一般有自然风冷和强迫风冷两种方式 A.2自然风冷自然风冷式是一种依靠柜门上下安装百叶窗进行自然通风的方式在柜内安装时,不使用风扇,空调等冷却设备,是一种外循环方式 3 强迫风冷 A， A.3.1概述强迫风冷式是一种依靠外部设备,从而使柜内温度降低的方式强迫风冷的方式有强制通风式,强制循化式房间整体冷却式、热交换器式 A.3.2强制通风式是一种依靠柜上部的风扇进行强制通风的方式安装风扇是一种特别经济的排出高热负荷的方式只有在柜内温度高于环境温度时,使用风扇才是有效的因热空气比冷空气轻,柜内空气流向为由下至上因此柜体前门或侧板的下方作为进气口,后门或侧板的上方、柜顶作为排气口在进出气口安装塑料百叶窗(环境不理想时,要含过滤棉垫);再在百叶窗上安装轴流风机安装轴流风机时注意风扇的朝向 A.3.3强制循化式是一种依靠密团结构的柜内安装空调进行强制循环通风的方式,这是一种内循环方式当柜内外空气循环要求隔绝时,可考虑使用工业空调;当环境温度高于柜内温度或环境温度高于柜门要求温度 -般为35)时,也可考虑使用空调空调采用压缩机制冷原理进行强力制冷,实现对控制柜内部温度的恒温控制,由于控制柜内外空气循环相互隔绝,故可以有效地防止有害,潮湿的气体及粉尘进人柜内空调安装方式一般分为;壁挂式(侧装式、嵌人式及柜内架装伽)和顶装式空调的选型也是根据柜内温度与环境温度的差值及柜内热损耗,从而确定空调所需要的制冷量来选取的 A.3.4房间整体冷却式是一种用空调将放置控制柜的房间整体冷却的方式当环境温度比较高,或者因为其他原因,不适合采用自然风冷、强迫风冷的散热方式时使用在安装控制柜的房间中,安装空调,使控制室内保持定的温度此方法也适用于外部环境较为寒冷的地区对控制柜进行保暖时使用 37
GB/T37391一2019 A.3.5热交换器式是一种利用交换器对控制柜内外进行热交换的方式当柜内外空气循环要求隔绝时,采用此方式根据冷却介质的不同,可分为空气/空气热交换器(冷却介质为空气)和空气/水热交换器(冷却介质为水) 当环境温度低于柜内温度时,外部空间与控制柜通过空气/空气热交换器进行热交换,将柜内的热空气吸人热交换器内,热量通过散热片由热管传到热交换器的另一端,通过外部空气的流动将热量排到大气外从而达到降温的目的当环境条件较差,多尘,多油及高热负载的时,可使用空气/水热交换器设备通过调节进水温度和流量来改变热交换器的功率,从而达到降温的目的使用此方式时,建议附近要有水源 38
GB/37391一2019 附录 B 资料性附录布置与安装 B.1稳压电源布置稳压电源不需要经常维护,且是发热器件,布置在柜内最上部,便于散热接线少,线槽选用35mm 宽即可,线槽深度要整柜考虑,与走线量最大的线槽统一稳压电源边缘与线槽之间的净距是35mm 左右,便于散热和后期维护 B.2机架的安装 PLC机架可根据安装环境采取水平或垂直布置在柜内上部,便于散热,根据不同厂家的设备采用直接安装或绝缘安装机架上端与线槽的净距在30mm左右下端与线槽的净距在80mm左右,以便于模块接线和散热 B.3模块布置模块是PLC系统的主要部件,要经常进行调试和维护,可安装在方便操作的位置,安装模块时宜自左向右,自上而下排布,便于后期扩展由于模块上的信号线较多,通常选用80mm宽的线槽 B.4断路器的布置断路器安装时自左侧开始排布,便于扩展安装高度以方便操作为宜,周围不要有妨碍操作的器件通常选用50mm宽的线槽,断路器的上下边缘与线槽的净距在40mm左右,便于接线和后期维护 B.5继电器、端子排的布置继电器和端子排一般布置在柜前下部或柜后,端子排优先采用纵向排列,内部线和外部线的线槽要尽量分开,考虑到接线习惯(左手持线;右手拿工具)一般端子左侧的线悄留给客户,便于外部线接人右侧的线槽用于内部线管理如果空间紧张,也可以两列端子共用一个线槽,尽量不要内外部共用线槽,否则不便管理维护线槽的宽度根据继电器和端子的数量合理选择,对于外部进线,由于现场的进线一般含有备用芯、屏蔽层等,线径较粗,外部走线槽要选的尽量大 B.6交换机和光纤盒的布置交换机和光纤盒一般布置在柜体下部,预留的走线空间,宜充分考虑网线和光纤的打弯半径,尽量大些,方便现场网线和光纤的接人 39
GB/T37391一2019 B.7 变频器的布置如果柜内还有变频器回路,为了防止变频回路对PLC模块的电磁干扰,要将变频器的安装位置尽量远离模块,单独布置,如果空间实在不够大,建议将PIC部分和变频部分用屏蔽板隔开,防止干扰 B.8操作显示元器件布置操作显示元器件在柜门上的推荐安装高度如下按钮宜为l.0m一1.7m,信号灯宜为1.5 m 2.0m,电工仪表宜为1.6m2.0m,便于现场的操作维护 B.9低压电器与相邻线槽间的推荐距离微型断路器与线槽距离为35mm一60mm,小容量接触器、热继电器及其他载流元件与线槽距离 nmm一50mm,小容量动力端子与线槽距离为35 m.控梢蹦子与线情距离为30n 为35mm60mm mm一 ,中间继电器和其他控制元件与线槽直线距离30 60mm, mm50mm B.10其他建议尽可能减少不同电压等级低压电器之间的交错混合排列布置 40
GB/37391一2019 考文参献 [1]GB/T2900.18一2008电工术语低压电器 [2]GB/T2900.71一2008电工术语电气装置 [3]GB/T4365一2003电工术语电磁兼容 [4]GB/T6113.102一2008无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-2部分;无线电骚扰和抗扰度测量设备辅助设备传导骚扰 [5]GB/T6l13.104一2016无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-4部分;无线电骚扰和抗扰度测量设备辐射骚扰测量用天线和试验场地 [[6]GB/T6ll3.201一2008无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 [7] GB/T7353一1999工业自动化仪表盘、柜、台、箱 [8] GB16895.,212012低压电气装置第4-4部分;安全防护电击防护 [9 GB/T17045电击防护装置和设备的通用部分 10 GB/T17626.3一2016电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 7626.4一2008电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 17626.5一2008电磁兼容试验和测量技术浪涌冲击)抗扰度试验 12 GB 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度 [13 GB/T17626.62017 [14]GB/T17626.82006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的 [15]GB/T17626.1l一2008电磁兼容抗扰度试验 Ec60050-441:1984 [16 InternationalelectrotechnicalvocabularyPart44l:Switchgear， controlgearandfuses [17]IEcC6o112;2009Methodforthedeterminationoftheproofandthecomparativetracking indicesofsolidinsulatingmaterials [18]CISPR14-1 ElectromagneticcompatibilityRequirementsforhouseholdappliances electrictoolsandsimilarapparatus一Partl:Emission

可编程序控制器的成套控制设备规范GB/T37391-2019解读

可编程序控制器成套控制设备是一种基于计算机技术的工业自动化控制系统，广泛应用于各个行业领域。为了规范这种设备的使用和管理，国家发布了GB/T37391-2019《可编程序控制器的成套控制设备规范》标准。

一、标准概述

该标准规定了可编程序控制器成套控制设备的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、储存等内容。其中，技术要求包括了硬件、软件、通信、安全等方面的内容。

二、标准作用

该标准的出台，有助于提高工业自动化控制系统的安全性、稳定性和可靠性。同时，通过规范设备的技术要求和检验方法，可以有效地防止低质量设备的流入市场，保障了用户的利益。

三、标准实施

该标准自发布之日起正式实施，并逐渐替代同类产品的行业标准。各企业在生产、销售、使用过程中应遵循该标准要求，确保产品符合标准的技术要求和管理要求。

四、标准影响

该标准的发布对于工业自动化控制系统行业的发展具有重大意义。一方面，推动了行业向着高质量、高效率的方向迈进；另一方面，也为国内外企业提供了一个公平竞争的环境，促进了整个行业的健康发展。

五、结论

GB/T37391-2019《可编程序控制器的成套控制设备规范》的出台，是我国工业自动化控制系统领域的一项重要进展。它不仅规范了可编程序控制器成套控制设备的技术要求和管理要求，还推动了整个行业的健康发展。相信在未来，该标准将继续发挥重要作用，推动工业自动化控制系统行业迈向更高水平。