DB21∕T 2315-2014 工業(yè)機(jī)械用數(shù)字控制器安全功能要求

Ja204-C6-16發(fā)布2014-CB-16實(shí)施遼寧省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布I本標(biāo)準(zhǔn)為工業(yè)機(jī)械用數(shù)字控制器的控制安全給出一般要求。本標(biāo)準(zhǔn)按照BT1.1-200哈出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由遼寧省標(biāo)準(zhǔn)化研究院提出。本標(biāo)準(zhǔn)由遼寧省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：遼寧省標(biāo)準(zhǔn)化研究院、沈陽(yáng)高精數(shù)控技術(shù)有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：尹震宇、趙庶、高一平、楊丹、李亮、聶菲。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。12規(guī)范性引用文件件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。T4205-DIO人機(jī)界面標(biāo)志標(biāo)識(shí)的基本和安全規(guī)則操作規(guī)則(IEC60447:204IDT50807198設(shè)備可靠性試驗(yàn)恒定失效率假設(shè)下的失效率與平均無(wú)故障時(shí)間的驗(yàn)證試驗(yàn)方B5261-208機(jī)械安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件(IEC60041:205IDT)T81291997工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)機(jī)床數(shù)值控制詞匯(idISO28061994BT88012012自動(dòng)化系統(tǒng)與集成機(jī)床數(shù)值控制程序格式和地址字定義第1部分：點(diǎn)位、直TX920B工業(yè)產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)總則BT144361993工業(yè)產(chǎn)品保證文件總則T15760204金屬切削機(jī)床安全防護(hù)通用技術(shù)條件T1992208可編程序控制器第2部分：設(shè)備要求和測(cè)試T17662206電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)T17663206電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)BT176642008電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)T17665208電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)T17668206電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)T176611-208電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的抗擾度試驗(yàn)GT17799220B電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)B18201-20IO機(jī)械電氣安全指示、標(biāo)志和操作第1部分：關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)信號(hào)的要求B182082201O機(jī)械電氣安全指示、標(biāo)志和操作第2部分：標(biāo)志要求(idIEC61310220)2能夠按照零件加工程序的數(shù)值指令信息進(jìn)行控制，使機(jī)床完成工作運(yùn)動(dòng)并加工零件的控制系統(tǒng)。電柜、機(jī)箱、與內(nèi)置型機(jī)箱dectriccainet,endosureandbuildinendosure電柜和機(jī)箱是用來(lái)安裝數(shù)字控制器的電路和部件，用以防止外部影響及操作人員觸電的殼體。通常機(jī)柜體積較大，開(kāi)有柜門(mén)；機(jī)箱較小，開(kāi)有蓋。內(nèi)置型機(jī)箱是指安裝在電柜或其他機(jī)箱內(nèi)部的機(jī)箱。數(shù)字控制器各種裝置和單元上，能夠提供和接受電磁能量或信號(hào)，且這些電磁能量或信號(hào)能夠被測(cè)量到的特定邊界。電源端口powerpart連接數(shù)字控制器各種裝置和單元與供電電源的端口。電源端口中通常包含保護(hù)接地端口。連接數(shù)字控制器各裝置和單元之間的控制與測(cè)量信號(hào)的接口。接口之間通過(guò)相應(yīng)的信號(hào)線或信號(hào)電纜相連接從而完成指定的功能。計(jì)算機(jī)信號(hào)端口sigelpartsdarpter數(shù)字控制器各裝置與計(jì)算機(jī)之間的信號(hào)端口，通常包括RS232465USB鍵盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)等信號(hào)端口。第一類環(huán)境fristenviramert包括民用環(huán)境，以及那些不經(jīng)過(guò)中間變壓器而直接連接到向民用供電的低壓供電電網(wǎng)的應(yīng)用環(huán)境。3除了直接連接到向民用供電的低壓供電電網(wǎng)的應(yīng)用環(huán)境之外的所有環(huán)境。數(shù)字控制器及其各裝置或單元面臨電磁騷擾不降低運(yùn)行性能的能力。具有不同靜電電位的物體相互靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移。一串?dāng)?shù)量有限的清晰脈沖或一個(gè)持續(xù)時(shí)間有限的振蕩。浪涌(沖擊)surge沿線路或電路傳播的瞬態(tài)電壓波。其特征是電壓快速上升后緩慢下降。電壓暫降vdtagedp電氣系統(tǒng)某一點(diǎn)的電壓突然下降，經(jīng)歷幾周到數(shù)秒的短暫持續(xù)期后又恢復(fù)正常。以電磁波的形式通過(guò)空間傳播能量的電磁騷擾。通過(guò)一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體傳遞能量的電磁騷擾。由工頻磁場(chǎng)所引起的電磁騷擾。平均無(wú)故障工作時(shí)間merstinbetveenfalures數(shù)字控制器無(wú)故障工作時(shí)間的平均值。441.2坐標(biāo)軸與運(yùn)動(dòng)方向41.3功能代碼41.4數(shù)據(jù)格式41.5控制功能42數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)要求422標(biāo)志4221數(shù)字控制器的電柜、機(jī)箱、單元(如手搖脈沖發(fā)生器)應(yīng)有表示其功能的標(biāo)志，電源端口、保護(hù)接地端口及信號(hào)連接端口/接口等4223所使用的各種標(biāo)志應(yīng)符合B18209220IO423顏色54231連接導(dǎo)線用顏色代碼作連接導(dǎo)線的標(biāo)記時(shí)可采用黑、棕、紅、橙、黃、綠、藍(lán)(包括淺藍(lán))、紫、灰、白、粉紅、青綠等顏色。保護(hù)導(dǎo)線的顏色為黃/綠雙色線且是絕對(duì)專用的。建議使用下列導(dǎo)線顏色代碼：——黑色：交流和直流動(dòng)力電路；——紅色：交流控制電路；——藍(lán)色：直流控制電路；操作控制元件(按鍵與按鈕)的顏色應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1按鍵與按鈕的顏色代碼及其含義應(yīng)用示例紅緊急危險(xiǎn)或緊急情況時(shí)操作急停緊急功能起動(dòng)黃異常異常情況時(shí)操作綠正常起動(dòng)正常情況時(shí)操作藍(lán)強(qiáng)制性的要求強(qiáng)制動(dòng)作的情況下操作復(fù)位功能白未賦予特定含義除急停以外的一般功能的起動(dòng)(見(jiàn)注)起動(dòng)/接通(優(yōu)先)停止/斷開(kāi)灰起動(dòng)/接通停止/斷開(kāi)黑起動(dòng)/接通停止/斷開(kāi)(優(yōu)先)4233指示元件(指示燈、光標(biāo)按鈕、閃爍燈)的顏色應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2指示燈顏色及其相對(duì)于機(jī)械狀態(tài)的含義操作者的動(dòng)作紅緊急立即動(dòng)作去處理危險(xiǎn)情況(如操作急停)黃異常緊急臨界情況監(jiān)視和(或)干預(yù)(如重建需要的功能)綠正常正常情況藍(lán)強(qiáng)制性指示操作者需要?jiǎng)幼鲝?qiáng)制性動(dòng)作白無(wú)確定性質(zhì)6部分意外接觸(保安特低電壓電路除外),從而避免危險(xiǎn)隱患。注：有關(guān)防護(hù)等級(jí)IP代碼的組成和含義可參見(jiàn)B4082008中第4章、第5章、第6章。4252防護(hù)等級(jí)的設(shè)計(jì)纜線進(jìn)口在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)容易打開(kāi)等。詳細(xì)要求應(yīng)符合B5261-212注：以上推薦的方法同樣適用于由數(shù)控機(jī)床制造廠商設(shè)計(jì)制造的用以安裝內(nèi)置型數(shù)字控制器的電柜和機(jī)箱。也同樣適用于機(jī)床數(shù)控化改造的電柜和機(jī)箱。如果工作、存放和運(yùn)輸環(huán)境有超量污染物(如灰塵、酸類物、腐蝕性氣體或鹽類物)和輻射時(shí)，供43數(shù)字控制器的接口信號(hào)要求數(shù)字控制器的各個(gè)裝置或單元之間的控制信號(hào)可使用模擬接口信號(hào)。輸入輸出信號(hào)應(yīng)符合T注：模擬輸出應(yīng)能承受直至短路時(shí)的任何過(guò)載。432數(shù)字脈沖接口信號(hào)用脈沖接口信號(hào)、測(cè)量用脈沖反饋接口信號(hào)、通訊用接口信號(hào)(RS2246USB鍵盤(pán)接口)等。數(shù)字7——準(zhǔn)備就緒(輸入);——允許/封鎖工作(輸出);——故障報(bào)警(輸入)。442氣候環(huán)境適應(yīng)性要求表3數(shù)字控制器的氣候環(huán)境要求型機(jī)箱的數(shù)字控制器或裝置)型機(jī)箱的數(shù)字控制器或裝置)相對(duì)濕度范圍大氣壓強(qiáng)范圍-200~55C。并在其產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或產(chǎn)443機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性要求數(shù)字控制器的振動(dòng)與沖擊試驗(yàn)技術(shù)要求見(jiàn)表4試驗(yàn)后，其外觀和質(zhì)量不發(fā)生改變，系統(tǒng)仍能正常8表4數(shù)字控制器的振動(dòng)與沖擊試驗(yàn)技術(shù)要求振動(dòng)(正弦)試驗(yàn)(數(shù)字控制器處在運(yùn)行狀態(tài))沖擊試驗(yàn)(數(shù)字控制器處在不運(yùn)行狀態(tài))頻率范圍持續(xù)時(shí)間振動(dòng)方向方向表5運(yùn)輸沖擊試驗(yàn)的技術(shù)要求質(zhì)量(包含外包裝)10D≤質(zhì)量444交流輸入電源環(huán)境要求表6交流輸入電源環(huán)境，額定電壓與額定頻率交流供電接地系統(tǒng)TNS系統(tǒng)(3相5線供電系統(tǒng))TNC系統(tǒng)(3相4線供電系統(tǒng))TNGS系統(tǒng)(3相4線/5線混合系統(tǒng))交流輸入電源額定電壓交流輸入電源額定頻率電源電壓變化范圍電源頻率變化范圍特殊供電電壓和頻率應(yīng)在合同中另行明確規(guī)9數(shù)字控制器抗擾度性能驗(yàn)收準(zhǔn)則應(yīng)符合B1283202表7數(shù)字控制器抗電磁騷擾的驗(yàn)收準(zhǔn)則數(shù)字控制器的一般工作性能：系統(tǒng)的工作特性未有明顯變化系統(tǒng)在規(guī)定的允差之內(nèi)正常工作系統(tǒng)工作特性有明顯的能自行恢復(fù)系統(tǒng)關(guān)機(jī)，工作特性變化數(shù)字控制器的特定工作性能：性內(nèi)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩偏差超出規(guī)定的允能自行恢復(fù)子部件性能：驅(qū)動(dòng)裝置的電力電子電電力半導(dǎo)體器件沒(méi)有故障暫時(shí)性故障，不會(huì)引起不能自行恢復(fù)不丟失保存的程序不丟失用戶的程序不丟失系統(tǒng)或裝置的設(shè)置數(shù)字控制器的一般工作性能：系統(tǒng)的工作特性未有明顯變化系統(tǒng)在規(guī)定的允差之內(nèi)正常工作系統(tǒng)工作特性有明顯的(可見(jiàn)的或可聽(tīng)系統(tǒng)關(guān)機(jī)，工作特性變化子部件性能：顯示和控制面板的運(yùn)行屏幕顯示信息無(wú)變化，只是亮度略有波動(dòng)或字符稍有變動(dòng)屏幕亮度不理想關(guān)機(jī)，信息丟失或非正常工作方式，顯示的信息明顯錯(cuò)誤不丟失保存的程序不丟失用戶的程序不丟失系統(tǒng)或裝置的設(shè)置453基本的抗擾度要求對(duì)用于第二環(huán)境的數(shù)字控制器基本的抗擾度要求為：靜電放電抗擾度，脈沖群抗擾度，浪涌抗擾度和電源電壓暫降/短時(shí)中斷抗擾度。表8表9和表10哈出數(shù)字控制器的各個(gè)抗擾度試驗(yàn)要求。包括測(cè)試端口、測(cè)試現(xiàn)象、測(cè)試方法的基本標(biāo)準(zhǔn)、抗擾度等級(jí)和驗(yàn)收準(zhǔn)則。詳細(xì)的試驗(yàn)方法見(jiàn)55表8第二環(huán)境(工業(yè)環(huán)境)下的數(shù)字控制器抗擾度的基本要求(機(jī)箱端口)端口抗擾度等級(jí)驗(yàn)收準(zhǔn)則機(jī)箱端口士8kV空氣放電(若接觸放電不可能時(shí)才使用空氣放工頻電磁場(chǎng)帶RT顯示器或含有對(duì)工頻電磁場(chǎng)敏感的零部件的數(shù)字表9第二環(huán)境(工業(yè)環(huán)境)下的數(shù)字控制器抗擾度的基本要求(電源端口)端口驗(yàn)收準(zhǔn)則藕合網(wǎng)絡(luò))浪涌射頻場(chǎng)3Am電壓短時(shí)中斷電壓暫降跌到額定電壓的跌到額定電壓的端口驗(yàn)收準(zhǔn)則護(hù)接地線)脈沖群(使用電電流額定值<1OA時(shí)，使用電源耦合網(wǎng)絡(luò)直接耦合；電流額定值)≥10A時(shí)可以直接耦合或線對(duì)線耦合。線對(duì)地耦合。僅用于那些帶電纜的端口或接口，其應(yīng)用時(shí)根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或使用手冊(cè)表10第二環(huán)境(工業(yè)環(huán)境)下的數(shù)字控制器抗擾度的基本要求(信號(hào)接口)端口驗(yàn)收準(zhǔn)則給信號(hào)、測(cè)量信號(hào)等信號(hào)線，包括電模擬信號(hào)等)脈沖群(使用電容藕合夾)浪涌c射頻場(chǎng)接口(RS2321465UEB鍵盤(pán)線、現(xiàn)場(chǎng)總線等信號(hào)線)脈沖群(使用電僅用于那些帶電纜的端口或接口，其應(yīng)用時(shí)根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或使用手項(xiàng)試驗(yàn)要求對(duì)于耦合/解耦網(wǎng)絡(luò)的影響會(huì)造成數(shù)字控制器正常功能不能實(shí)現(xiàn)時(shí)不作要求。普及型及高性能的數(shù)字控制器適用。d線對(duì)地耦合。46數(shù)字控制器的保護(hù)和安全要求461電擊防護(hù)數(shù)字控制器應(yīng)具有保護(hù)人員免受電擊的能力。其方法包括：——用電柜或機(jī)箱等殼體作為保護(hù)并將它們通過(guò)保護(hù)接地端口E接到大地，人體直接接觸的最低防護(hù)等級(jí)為IPD——對(duì)于外殼不接大地的設(shè)備如手持設(shè)備，采用加強(qiáng)絕緣或雙重絕緣的方法；——采用用LV電路即保安特低電壓電路，其最大額定電壓不超過(guò)萬(wàn)VC或6OVG——對(duì)于在電源切斷后帶有殘余電壓的可導(dǎo)電部分，應(yīng)在切斷電源5s之內(nèi)放電到6OV或以下，否462電柜的安全防護(hù)——聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)仍不能斷開(kāi)的帶電部分在其護(hù)殼外應(yīng)有符合B5261-2008中162規(guī)定的警示標(biāo)志。463保護(hù)接地與保護(hù)接地連接線表11外部保護(hù)銅導(dǎo)線的最小截面積465數(shù)字控制器的安全要求47數(shù)字控制器的可靠性要求48數(shù)字控制器的文件要求驗(yàn)報(bào)告。5試驗(yàn)要求53功能安全試驗(yàn)56隨機(jī)文件的完整性檢查6包裝與儲(chǔ)運(yùn)7存儲(chǔ)器電池要求7.2絕對(duì)脈沖編碼器電池絕對(duì)脈沖編碼器所存儲(chǔ)的絕對(duì)位置信息存儲(chǔ)在編碼器的存儲(chǔ)器中，應(yīng)提8故障診斷與處理——故障處理，通過(guò)更換部件、升級(jí)軟件(固件)等，修復(fù)故障；82故障診斷基本要求83進(jìn)給軸伺服驅(qū)動(dòng)故障診斷及處理·顯示界面上的位置顯示是否正確；832進(jìn)給軸伺服驅(qū)動(dòng)故障的基本診斷：833進(jìn)給軸伺服驅(qū)動(dòng)故障的一般處理方法：——將故障現(xiàn)象或現(xiàn)場(chǎng)故障診斷結(jié)果發(fā)送給生產(chǎn)商，按照生產(chǎn)商要求升級(jí)(更換)軟件或固件；84主軸驅(qū)動(dòng)故障診斷及處理——什么時(shí)候(電壓接通時(shí)、加速時(shí)、減速時(shí)或恒速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí))出現(xiàn)該故障；——在報(bào)警顯示界面上顯示的是什么報(bào)警；——顯示界面是否正確；——如果加工尺寸不正確：·