ICS25.040.40 N10 中华人民共和国国家标准 GB/T28475.1—2012 工 业炉窑控制装置 第1部分:通用技术条件 Microprocessorcontrolequipmentinindustrialstove— Part1:Generalspecification 2012-06-29发布 2012-11-01实施 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发布前 言 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 GB/T28475《工业炉窑控制装置》分为两部分: ———第1部分:通用技术条件; ———第2部分:性能评定方法。 本部分是GB/T28475的第1部分。 本部分由中国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。 本部分由负责起草单位:福建上润精密仪器有限公司。 本部分参加起草单位:上海亚泰仪表有限公司、福州福光百特自动化设备有限公司、西南大学。 本部分主要起草人:戈剑。 本部分参加起草人:王子江、蔡铁强、张新国、张建成、黄伟、刘枫、祝培军、祁虔。 ⅠGB/T28475.1—2012 工业炉窑控制装置 第1部分:通用技术条件 1 范围 GB/T28475的本部分规定了各种工业炉窑控制装置(以下简称微控装置)的通用技术条件,包括 术语和定义、分类和标记、要求和标志、使用说明书、包装和贮存。 本部分适用于各种工业炉窑的过程控制用微控装置。 2 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/T3047.1 高度进制为20mm的面板、架和柜的基本尺寸系列 GB/T9813 微型计算机通用规范 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/T17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验(GB/T17626.2—2006, IEC61000-4-2:2001,IDT) GB/T17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验(GB/T17626.3— 2006,IEC61000-4-3:2002,IDT) GB/T17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(GB/T17626.4— 2008,IEC61000-4-4:2004,IDT) GB/T22162 盘装和架装工业过程测量和控制仪表的盘面和开孔尺寸(GB/T22162—2008, IEC60668:1980,IDT) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于GB/T28475的本部分。 3.1 工业炉窑控制装置 microprocessorcontrolequipmentinindustrialstove 以微处理器为核心,用于对工业炉窑[例如加热炉、热处理炉、熔化炉(窑、池)、烧成炉(窑)、干燥炉 (窑)、电阻炉和工业锅炉等]生产过程实现数据采集、数据处理、以及对生产过程进行监视和自动控制的 专用装置,简称微控装置。 3.2 显示响应时间 displayresponsetime 从操作人员输入显示命令起到显示规定内容所经历的全部时间。显示内容包括一个或一组数据, 一幅图形。 1GB/T28475.1—2012 3.3 传输时间 transmissiontime 从操作人员输入命令到处理器接受信息所需时间。 3.4 输出响应时间 outputresponsetime 在过程输出通道中,从微处理器输出到过程输出通道的模拟量达到执行机构前端所需时间,或开关 状态值达到规定状态所需时间。 3.5 自保持功能 selfholdingfunction 在微控装置主电源发生故障造成停机的情况下,过程输入通道采样值或过程输出通道的输出值在 一定期间内保持停机前数值或保持某一值的功能,这一期间至少能使操作者能够按照控制工艺进行安 全处理。 4 分类和标记 4.1 规模 微控装置的规模以组成闭环控制系统回路数或开环控制系统路数被划分为: 单回路; 双回路; 多回路:八回路以下,以2为模;八回路以上,以4为模,即8、12、16、……最多32回路。 4.2 结构模式 4.2.1 概述 微控装置结构形式分为仪表型和装置型两种。 4.2.2 仪表型 具有与调节仪表相同的外型结构、操作方式和显示方式的结构形式。比较适用于8回路以内的微 控装置。 仪表型结构的外型尺寸应符合GB/T22162的规定。 4.2.3 装置型 采用柜式、台式、嵌入式结构的微控装置。一般采用模块式组成方式,配备有一种或几种外部设备 (例如,显示器、打印机等)。 装置型结构的外形尺寸应符合GB/T3047.1的规定。 5 要求 5.1 功能要求 5.1.1 概述 微控装置的硬件总体及适应配置的软件总体组成的系统应具有5.1.2~5.1.11所规定的功能 要求。 2GB/T28475.1—2012 5.1.2 接受信息功能 微控装置应具有下列信息的接受能力,接受信息的内容、类别、规模和信息接受方式由用户与制造 商的协议确定。 a) 接受被控工业炉窑生产过程的参数和运行状态等信息,可接受信息如下: ———模拟量信号:4mA~20mADC信号或1V~5VDC信号;直流毫伏(例如热电偶)、电阻 (例如热电阻)信号;0mA~10mADC信号或0V~10V、0V~5VDC信号; ———数字量信号:可接受接点的通断状态或电平高低状态的开关量信号和脉冲信号。 b) 接受操作人员通过操作台或操作面板操作所发出的各种指令,修改各种调节参数、转换系数、 设定值和运算系数等,执行启停命令、联机/脱机命令和执行显示、打印命令。接受操作人员操 作动作的传输时间不大于0.2s。 c) 接受操作人员通过编程器进行的程序修改或生成新程序的操作命令。 5.1.3 存储功能 微控装置除应具有足够的存储程序和数据的存储容量外,还应具有存储可修改常数、系数和动态参 数的存储容量,这些存储信息可以修改或调出(或按时序调出)。 5.1.4 连接功能 微控装置应具有根据用户与制造商的协议将信息输出到数字显示器或图形显示器、记录仪、打印机 和其他外部设备的连接功能。 5.1.5 过程监视功能 5.1.5.1 概述 微控装置对下列功能应根据用户与制造商的协议选择全部或部分,并确定报警的规模、范围、内容 和形式,选择相应的显示方式。 5.1.5.2 报警功能 微控装置应具有下列报警功能: 根据用户与制造商的协议,可对指定的任一路模拟量、数字量和中断输入处理后实现检测参数的 上、下限越限报警,变化量越限报警、控制输出越限报警等。从出现报警信息到发出报警信号的响应时 间不大于采样周期的二倍。 5.1.5.3 显示功能 微控装置应具有下列显示功能,所需具体显示内容、方式和配置显示设备等由用户与制造商的协议 确定。 a) 模拟式或数字式指示或记录(打印)。可实现选点显示、分组或分批显示、自动巡回显示等方 式。显示内容应包括所接受的全部参数、积算值、设定值、调节参数值、控制输出值、被控设备 启停状态、本装置的状态和在运行中所需修改的各种常数、系数值、上限值、下限值、实时时间 值(至少时、分)等。单点显示的响应时间不大于5s,批量式图象显示的响应时间不大于30s, 字符、图象保留时间不小于2s; b) 图形显示应包括流程图(或模拟图)显示、趋势显示等内容。 显示的参数值采用法定单位制,除非另有规定,显示精确度不低于用户与制造商的协议要求,同一 3GB/T28475.1—2012 参数有多个显示装置时,至少有一个显示装置要满足用户与制造商规定的精确度要求。 5.1.5.4 事故记录和指示功能 根据用户与制造商的协议,微控装置可具有对生产过程的事故进行实时、追忆或预报记录、指示 功能。 5.1.6 过程控制功能 5.1.6.1 控制方式 微控装置应能实现直接数字控制(DDC)和设定值监督控制(SPC)等控制方法。 5.1.6.2 基本控制算法 根据用户与制造商的协议选择适应于被控制设备所需的具体功能应组成所需的控制系统,例如炉 膛压力,燃料压力,炉膛温度等控制,可实现下列基本算法: a) 比例,积分和微分(PID)三作用控制算法及其变形(例如微分先行,积分分离,带死区等)算法; b) 串级控制; c) 单交叉或双交叉燃烧控制,尾气氧量校正控制; d) 比值控制; e) 前馈控制; f) 选择性控制和超驰控制; g) 约束控制; h) 纯滞后补偿; i) 程序控制等。 对于单回路控制系统,要求比例带范围不小于1%到1000%,比例带标度误差小于±10%;再调时 间范围不小于1s~3600s,再调时间标度误差小于±10%;预调时间范围不小于0s~3600s,预调时 间标度误差小于±20%;控制静差不大于相应模拟量输入通道基本误差限的二倍,比例作用高频截止频 率不低于0.5Hz。 5.1.6.3 控制输出功能 微控装置应具有将控制算法的结果输出作用到各执行器的功能。控制输出精确度不低于用户与制 造商的协议规定的指标,在微控装置主机发生故障或控制输出在脱机状态下,可对执行器进行遥控,即 在控制输出系统中应具有后备操作。联机,脱机双向切换无扰动。 控制输出可以是模拟量或数字量,也可以是位置型或增量型。 5.1.6.4 联锁 在生产过程中发生危及安全的异常情况下,具有安全联锁功能(例如,切断燃料等)。 5.1.7 数据处理功能 微控装置可以具有下列基本数据处理功能,根据用户与制造商的协议