【国家标准(GB)】 机械电气设备 塑料机械计算机控制系统 第1部分：通用技术条件

ICS25.010;35.020
中华人民共和国国家标准
GB/T24113.1—2009
机械电气设备
塑料机械计算机控制系统
第1部分：通用技术条件
Electrical equipment of machines-Computer control systems for plastics machinery-Part 1 :General requirements2009-06-11发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-11-01实施
GB/T24113.1—2009
1范围
规范性引用文件
3术语和定义
技术要求
制造质量
工作环境条件
电气安全性要求
机械安全性要求
操作键盘
制造厂应提供的资料
功能要求
性能要求
特殊性能要求
工作环境运行要求
随行文件
包装文件
5包装与储运
5.1包装
5.2储存
5.3运输
附录A（资料性附录）
附录B(资料性附录)
塑料机械计算机控制系统适用范围塑料机械计算机控制系统框图
GB/T24113.1—2009
GB/T24113《机械电气设备
香塑料机械计算机控制系统》系列标准，分为如下几部分：一第1部分：通用技术条件；
—第2部分：试验与评价方法；
第3部分：形象化图形符号；
——第4部分：电磁兼容(EMC)要求；第5部分：安全要求；
—第6部分：接口与通信协议；
本部分为GB/T24113《机械电气设备塑料机械计算机控制系统》的第1部分。本部分的附录A和附录B为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业机械电气系统标准化技术委员会(SAC/TC231)归口。本部分负责起草单位：深圳市珊星电脑有限公司、国家机床质量监督检验中心。本部分参加起草单位：中国塑料机械工业协会、宁波弘讯科技有限公司。本部分主要起草人：方志群、黄祖广、刘建荣、杨明洪、冯地纵、丁水保、钱耀恩、何万山。I
1范围
机械电气设备
塑料机械计算机控制系统
第1部分：通用技术条件
GB/T 24113.1-2009
GB/T24113的本部分规定了塑料机械计算机控制系统的工作条件、技术要求、安全性、功能及性能、标志、包装、储运的一般要求。本部分规定了料机械计算机控制系统制造厂需要提供的资料。本部分适用于各类塑料机械（详见附录A)及其配套设备（上料机、取出机等）的计算机控制系统（以下简称“控制系统”，框图见附录B)。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T24113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/T191—2008包装储运图示标志（IS0780：1997，MOD）GB/T2423.3--2006电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验(IEC60068-2-78:2001,IDT)
GB/T2423.5--1995电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击(idtIEC68-2-27:1987)
GB/T2423.8—1995
(idtIEC68-2-32:1990)
电工电子产品环境试验
第2部分：试验方法
试验Ed：自由跌落
GB/T2423.102008
8电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）
(IEC60068-2-6:1995,IDT)
GB4208—2008外壳防护等级(IP代码）（IEC60529：2001，IDT）GB/T4365—2003电工术语电磁兼容(IEC60050(161)：1990，IDT)GB/T4588.2—1996有金属化孔单双面印制板分规范（idtIEC/PQC90：1990）GB/T4588.4-1996多层印刷板分规范（idtIEC/PQC91：1990）GB4943--2001信息技术设备的安全（idtIEC60950：1999）GB5226.1一2002机械安全机械电气设备第1部分：通用技术条件（idtIEC60204-1：2000）GB9969.1-1998工业产品使用说明书总则GB/T14436一1993工业产品保证文件总则GB/T15969.2—2008可编程控制器第2部分：设备要求和测试（IEC61131-2：2007，IDT）GB/T16978—1997工业自动化词汇（idtISO/TR11065：1992）3术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。1
GB/T24113.1—2009
3.1塑料机械及控制系统
塑料机械plasticsmachinery
对塑料用机械、物理的方法进行加工处理、成型的机械(详见附录A)。3.1.2
塑料机械计算机控制系统
tcomputercontrol systemforplasticsmachinery对塑料机械的（温度、位置、压力、速度、时间等工艺参数、工作过程及状态等进行自动控制的计算机系统。
外壳enclosure
为防护某些外来影响和防止任何方向直接接触而提供的设备防护部件。[GB5226.1—2002，定义3.18]
unitsubassembly
单元是一个完整的组件。（它可以由在组件插入的或在其内部连接的模块组成)在系统内与其他单元连接在一起，永久固定用电缆连接，手携单元用电缆或其他方法连接。3.1.5
主处理单元（MPU）mainprocessingunit控制系统中解释或执行应用程序（主要内容）的部分，MPU可以包括电源，存储器和输入/输出。3.1.6
响应时间responsetime
从输人值发生跃升持续的改变开始，到造成输出值改变，并第一次使稳态变化值达到规定的百分率时所经过的时间。
[GB/T16978—1997,定义2.535]
“署门狗”Watchdog
a）生产厂家提供的一种装置，当控制系统运行的完整性受到干扰时执行规定动作。b）生产厂家提供的一种装置，独立监视内部硬件功能，应用程序功能和操作系统软件功能的持续时间进行监视，如不能在规定的时间内定时复位，会使其执行规定的动作。3.1.8
诊断功能diagnosticfunction
检出故障并识别故障类型的功能单元的能力。[GB/T16978--1997,定义2.178]
重新起动restart
冷重新起动
coldrestart
控制系统及其应用程序在所有的动态数据（如I/O映像、内部寄存器、定时器、计数器等变量和程序内容）复位到预定的状态后的再起动，这种起动可以是自动的（如在电源故障后，存贮器动态部分的信息丢失等)或手动的(如按钮复位等)。3.1.9.2
热重新起动
hotrestart
电源故障后，在过程相关的最大允许时间内，控制系统恢复如同故障没有发生的重新起动。所有I/O信息和其他动态数据以及应用程序都得到恢复或保持不变。2
warmrestart
暖重新起动
GB/T24113.1—-2009
电源故障后的重新起动，由用户预先编程设置的动态数据和系统预先确定应用程序的背景。暖重新起动由一状态标志或一可指示在运行中的控制系统电源故障停机的应用程序等价的方法来识别。3.1.10
保持数据retentivedata
在掉电/通电前后，使存储的数据保持不变。3. 1.11
污染等级pollutiondegree
为了测定电气间隙和爬电距离，将微环境的污染等级定为以下3级。a）污染等级1
没有污染或只出现干的，不导电的污染，这种污染没有影响。b）污染等级2
在正常情况下只出现不导电污染，但必须预料到凝露时会引起暂时导电。c）污染等级3
出现导电污染，或者由于出现干的，不导电污染，而由于凝露会变成导电的污染。注：1）外物和水分的结聚会引起被污染的绝缘体导电。2）对污染等级2和3给出的最小导电间隙是基于经验而不是原始数据。3.1.12
交流分量alternatingcomponent从脉动的分量中去掉直流后得到的量。注：交流分量有时又称纹波含量（ripplecontent）[GB/T4365—2003，定义2.2]
电气间隙clearance(electricintermission）在两个导电零部件之间或导电零部件与设备界面之间的最短空间距离。[GB4943—2001,定义1.2.10.1]
肥电距离
creepagedistance
沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。［GB4943—2001,定义1.2.10.2]3.1.15
标记marking
用于识别设备、元件和(或)器件的主要符号或铭牌。［GB5226.1—2002，定义3.34]
接口interface
两个功能单元的公共边界，由功能特征、一般物理连接特征、信号特征及其他。适当特征加以定义。[GB/T16978—1997，定义2.328]3.1.17
protectivebonding circuit
保护接地电路
参与防护接地故障不良后果的完整的保护导线和导体件系统。[GB5226.1—2002，定义3.42]
GB/T24113.1—2009
功能接地funetionalbonding
等电位连接是为电气设备适合的功能所需要的。3.1.19
安全防护联锁装置safetyinterlock在危险排除前能阻止接触危险区，或者一旦接触时能自动排除危险状态的一种装置。[GB4943—2001,定义1.2.7.6]
3.2指示及控制bzxz.net
温度指示temperatureindication测量点的温度在显示单元上的显示值。3.2.2
温度控制temperaturecontrol
通过控制温度控制元件，使被控点的温度达到设定值。3.2.3
位置检测positioninspection
检测塑料机械运动部件的当前位置。3.2.4
压力、速度控制pressureandspeedcontrol控制系统对塑料机械开模、合模及射胶等的压力、速度的控制。3.2.5
时间控制timecontrol
控制系统对塑料机械开模、合模、射胶、保压、预加热、温度等的时间控制。4技术要求
4.1制造质量
4.1.1外观要求
控制系统外形尺寸应符合设计要求，外观应整洁、布局应合理、造型应美观、色彩应和谐，金属（或塑料)外壳表面不应有凹痕、划痕、裂痕、变形、毛刺、褪色、霉斑及永久性污溃等。4.1.2标志
控制系统上的开关、指示灯、按钮（按键）、旋钮等都应有表示功能的标志，这些标志应正确、清晰、端正、牢固。使用形象化图形符号时应在现行有关标准中选用，其他图形符号由供需双方在合同文件中规定，在产品使用说明书(使用手册）中说明。为了使用方便的目的，可采用形象化图形符号与文字并用的形式。4.1.3颜色
控制系统上的连接导线、开关、按钮（按键）及指示灯的颜色应符合GB5226.1一2008中第13章的规定。
4.1.4接线
连接导线和电缆应符合GB5226.1一2008中第13章的规定，配线技术应符合GB5226.1一2008中第14章的规定。
4.1.5印制电路板
印制电路板应符合GB/T4588.2—1996中第5章和GB/T4588.41996中第5章的规定。4
4.1.6防护等级
GB/T24113.1—2009
安装在电气柜中的控制系统的防护等级应不低于GB4208一2008的IP2X。独立安装的控制系统的外壳应有足够的能力防止外界固体物和液体的侵人，防护等级应不低于GB4208一2008的IP54。特殊防护要求应由供需双方在合同文件中规定，在产品使用说明书(使用手册）中给以说明。4.1.7污染等级
制造厂应规定控制系统适合的污染等级。4.1.8操作与维修性
控制系统的设计与安装要便于操作和维修，其要求应符合GB5226.1一2008中第12章的规定。4.2工作环境条件
控制系统在下列工作条件下，应正常运行：4.2.1自然环境
4.2.1.1环境温度
0℃~+55℃;
4.2.1.2存放与运输环境温度
一30℃～十60℃，并能经受温度高达70℃、时间不超过24h的短期运输和存放。4.2.1.3相对湿度
制造厂可选择下列2等级之一。（见表1）表1
工作环境相对湿度
相对湿度严醋等级
相对湿度等级I
相对湿度等级Ⅱ
注1：无凝露。
注2；对静电放电要求，见本标准第4部分“电磁兼容性要求”。4.2.1.4大气压
86kPa～106kPa。
4.2.1.5海拔
控制系统在海拔2000M以下能正常工作。4.2.2电源环境
4.2.2.1电源适应能力
在表2所示的电源条件下，控制系统应能正常工作。表2输入电源的额定值及工作范围电
额定(U.)
24(DC)
48(DC)
24(AC)
48(AC)
110(AC)
220(AC)
380(AC)
min/max
-10%/+10%
10%/+10%
15%/+15%
15%/+15%
-15%/+15%
15%/+15%
-15%/+15%
额定(f.)
min/max
相对湿度范围
30%~95%
5%~95%
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。
对于在表中没有给出的直流110V;125V等也适用
-5%/+5%
~5%/+5%
5%/+5%
-5%/+5%
-5%/+5%
交流电压是指在系统输入端测得的总电压均方根值
GB/T24113.1—2009
4.2.2.2电磁兼容性（EMC）
控制系统产生的电磁骚扰不应超过其预期使用场合允许的水平。控制系统对电磁骚扰应有足够的抗扰度水平，以保证其在预期使用环境中可以正常使用。注：控制系统的电磁兼容性见本标准第4部分“电磁兼容性要求”。4.2.3机械环境
4.2.3.1振动和冲击
控制系统应符合GB/T2423.10—2008、GB/T2423.5—1995的要求，能承受表3所列条件的振动和冲击，试验后其外观和装配质量不应改变，应能正常工作。表3振动和冲击的试验条件
振动(正弦)试验
频率范围
扫频频率
倍额程/分钟
振辐峰值
振动方向
扫频循环数
次/轴
4.2.3.2自由跌落
X、Y、Z
冲击加速度
冲击波形
持续时间
冲击次数
冲击试验
正弦波
垂直于底面
在制造厂原包装的控制系统应满足GB/T2423.8一1995试验Ed的要求，能承受表4所列条件的耐自由跌落要求，试验后,控制系统应能正常工作并没有物理损伤的痕迹。表4自由跌落在水泥地上的试验条件（应用于有制造厂原包装的控制系统）控制系统净重/kg
注：跌落高度按GB/T2423.8—1995。4.2.4特殊工作条件
随机自由跌落，下落高度/mm
当工作条件比标准规定更恶劣或存在其他不利环境时，用户应与制造厂协商。4.3电气安全性要求
4.3.1保护接地
试验次数
控制系统箱应具有保护接地并有或PE标志，电源中线N不得与PE端在控制系统箱内部连接。控制系统的保护接地连接应符合GB5226.1-2008中第8章的要求。保护接地电路的连续性要求应符合GB5226.1--2008中8.2.3的规定。4.3.2功能接地
为防止因绝缘失效或因电磁骚扰而引起的控制系统非正常运行，敏感电路应用尽可能短的低阻抗射频导线连接到控制系统箱底版的端子上，并有或FE标志。4.3.3绝缘电阻
控制系统除不允许做高电压(额定电压≥50V)试验的电路外，在试验点(包括电源电路)与保护接地端之间，施加DC500V时测得的绝缘电阻应≥20MQ，经受恒定湿热试验后的绝缘电阻应≥1Mα。4.3.4耐电压强度
控制系统应进行耐电压强度试验，其试验条件应符合GB5226.1一2008中19.4的规定。耐电压6
强度试验时间为30s，漏电流有效值应≤5mA。试验中不得有击穿和飞弧现象。4.3.5存储器后备电源
GB/T24113.1—2009
在控制系统断电时，用额定容量的电池维持存储信息的存储器的后备电源应能维持存储器保持数据时间至少2000h。
如使用可充电电池，在向其充电时，应不丢失存储器后备部分的数据。4.3.6电气间隙和爬电距离
控制系统的电气间隙和爬电距离应符合GB/T15969.2—2008的规定。4.3.7连接能力及要求
端子的线号规格应符合国家电气标准规定，端子应与应用中所要求的导线线号、导线数、导线类型(如铜线、铝线等)相符。
与接口类型有关的端子应正确采用不小于表5规定的最小线径及要求。表5接线端子的最小线径
接口类型
数字输人
数字输出
模拟输人、输出
主电源
保护接地
功能接地
机械安全性要求
绝缘材料的阻燃性要求
最小线径/mm
屏蔽线
屏蔽线
低阻抗射频导线
控制系统中用的所有非金属材料（即塑料外壳、导线绝缘层等），均要有一定的阻燃性，以防止或减小火焰的蔓延。
如果制造厂能提供该材料在表6给出的条件下，符合热灯丝的证明，就不需要再进行试验。表6非金属材料的阻燃性要求
试验温度
带电部件支架
材料的温度极限
750℃
650℃
持续时间
熄灭时间
≤30s
≤30s
在满负载和正常工作条件下进行试验时，控制系统中部件的温升应不超过表7中规定的限值，温升限值
控制系统
正常运行中要接触的部件
正常运行中不接触的部件
注1：温升限值基于4.2.1.1环境温度，金属
非金属
非金属
最大温升/℃
注2：正常运行中要接触的部件的温升限值是防止可能对人员引起的灼伤；正常运行中不接触的部件的温升限制是防止绝缘等级下降或安全器件性能降低GB/T24113.1—2009
4.4.3端子连接
结构要求：
a）端子应设计成即便是连线松动时，也不会使电气间隙或爬电距离的所有要求降低，b）端子上所有维持接触和载流部分，都应是有足够机械强度的金属。c）端子应是可以利用螺钉、弹簧或其他相应的手段如绕接、端头、插套连接、夹紧连接来进行连接，以保证在整个工作期间保持必要的接触压力。d）端子绝缘应不低于额定值。
4.4.4可插拔单元的插拔
可插拔单元分为：
a）接插件；
b）可插拔单元组件；
在不带电条件下插拨20次，单元无损坏，通电后控制系统应能正常工作。4.5操作键盘
使用操作键盘的控制系统应符合以下要求：a）键应以逻辑方式安排，同类型的键应安排在同一区域。（如：所有数字在一个区域，所有字母在一个区域，所有符号键在一个区域）。b）键与键之间要有一定的间隙，在两指同时按下相邻两键时，两指中任何一个不能触及周围的任何键。
c）提供键响应（如有触觉的，有声的等)带发声的应提供调整或禁止的手段。4.6制造厂应提供的资料
a）电源接口的外部接线端子标志；b）I/O接口的定义。
4.7功能要求
4.7.1基本功能
控制系统应具有自动、手动操作功能，编程功能、参数设定功能和报警显示等基本功能。控制系统还应根据所控制的塑料机械的特点具有温度控制功能、压力/速度和位置控制功能、时间控制功能、安全保护功能。
4.7.1.1自诊断和诊断
控制系统应具有在运行时实行自诊断和诊断的手段：a）监控用户应用程序的手段（如“看门狗”定时器等)；b）检验存储器完整性的硬件或软件手段；c）
检验存储器、处理单元与1/0模块之间数据交换正确性的手段；d）监控主处理单元的手段；
e）具有报警输出的报警信号；
4.7.1.2安全防护联锁保护功能
控制系统应具有安全防护联锁保护功能，在被控机器运行时出现“安全门未关”、“锁模未到位”等不符合安全设置的情况以及安全检测元件（例如光栅等）有检测信号时，系统将停止机器运行并发出报警。安全防护联锁装置的设计应符合以下要求：a）联锁装置在设备的正常寿命期不发生失效，即使失效发生也不会引起重大危险。b）如果联锁装置在设备的正常寿命期内失效，则各种可能的失效状态均不应对设备所要求的保护产生危害。
4.7.2特殊功能
控制系统的功能应满足塑料机械的使用要求，特殊功能及要求由供需双方在合同文件中规定，在产8
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