GB/T 30245.1-2013 工业过程测量和控制系统用远程输入输出设备 第1部分：通用技术条件
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资料介绍
ICS 35. 100 N 18
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 30245. 1—2013
工业过程测量和控制系统用远程输入输出设备 第 1 部分 :通用技术条件
Remoteinputand outputinstrumentsforindustrialprocessmeasurement
and controlsystems—Part1: Generaltechnicalconditions
2013-12-31发布 2014-07-01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
GB/T 30245. 1—2013
目 次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 、缩略语 2
4 基本要求 3
5 正常工作条件和要求 4
6 功能要求 7
7 电磁兼容性(EMC)要求 19
8 制造厂提供的资料 25
9 制造厂提供的电磁兼容性(EMC)信息 33
10 制造厂提供的安全信息 33
附录 A (资料性附录) 数字输入标准工作范围公式 34
附录 B (资料性附录) C 区 —EMC抗干扰等级 35
参考文献 37
图 1 输入/输出参数 9
图 2 电流阱输入的 U-I工作区 10
图 3 交流数字输出的瞬时过载波形图 12
图 4 直流数字输出的瞬时过载波形图 14
图 5 功能接地端子标记图 19
图 6 抗 EMC 区 21
表 1 工作环境温度 4
表 2 远程 I/O 的正弦振动工作条件 5
表 3 便携远程 I/O和手持远程 I/O 自 由跌落在水泥地面上 5
表 4 在制造厂原包装内的远程 I/O部件自由跌落于水泥地面 6
表 5 输入电源的额定值及工作范围 7
表 6 电压中断(功能要求) 8
表 7 数字输入(电流阱)的标准工作范围 11
表 8 交流电流源数字输出的额定值和工作范围 12
表 9 直流电流源数字输出的额定值及工作范围(直流) 14
表 10 直流输入与直流输出之间的相容性 14
表 11 模拟输入的额定值及阻抗限值 15
Ⅰ
GB/T 30245. 1—2013
表 12 模拟输出的额定值及阻抗限值 15
表 13 常规耐介电强度试验 17
表 14 辐射限值 20
表 15 抗 EMC 区(关于浪涌的示例) 21
表 16 抗 EMC干扰的性能等级 22
表 17 外壳端口试验 ,A 区和 B 区 22
表 18 抗传导性试验 ,B 区 23
表 19 抗传导性试验 ,A 区 24
表 20 电压跌落和中断(EMC要求) 25
表 21 模拟输入静态特性的信息 28
表 22 模拟输入动态特性的信息 29
表 23 模拟输入通用特性的信息 29
表 24 模拟输入其他特性的信息 29
表 25 模拟输出静态特性的信息 30
表 26 模拟输出动态特性的信息 30
表 27 模拟输出通用特性的信息 30
表 28 模拟输出其他特性的信息 31
Ⅱ
GB/T 30245. 1—2013
前 言
GB/T 30245《工业过程测量和控制系统用远程输入输出设备》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/T 30245的第 1部分 。
本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。
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 。
本部分负责起草单位 :西南大学 。
本部分参加起草单位 :西门子(中国)有限公司 、上海自动化仪表股份有限公司 、深圳市华邦德科技有限公司 、福建上润精密仪器有限公司 、北京金立石仪表科技有限公司 。
本部分主要起草人 :张渝 、刘枫 。
本部分参加起草人 :窦连旺 、许斌 、包伟华 、段梦生 、邹崇 、戈剑 、宫晓东 。
Ⅲ
GB/T 30245. 1—2013
工业过程测量和控制系统用远程输入输出设备 第 1 部分 :通用技术条件
1 范围
GB/T 30245 的 本 部 分 规 定 了 工 业 过 程 测 量 和 控 制 系 统 用 远 程 输 入 输 出 设 备 (以 下 简 称 “远 程I/O”)的通用技术 条 件 , 包 括 术 语 与 定 义 、基 本 要 求 、正 常 工 作 条 件 和 要 求 、功 能 要 求 、电 磁 兼 容 性(EMC)要求 、制造厂提供信息要求等 。
本部分适用于不含传感器和执行部件的工业过程测量和控制系统用远程输入输出设备 。
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/T 156—2007标准电压
GB 3836. 1 爆炸性环境 第 1部分 :设备 通用要求
GB 3836. 2 爆炸性环境 第 2部分 : 由隔爆外壳“d”保护的设备
GB 3836. 4 爆炸性环境 第 4部分 : 由本质安全型“i”保护的设备
GB 4793. 1—2007 测量 、控制和实验室用电气设备的安全要求 第 1部分 :通用要求
GB/T 5465. 1—2009 电气设备用图形符号 第 1部分 :概述与分类
GB 14048. 5—2008 低压开关设备和控制设备 第 5-1部分 :控制电路电器和开关元件 机电式控制电路电器
GB/T 15969. 1 可编程序控制器 第 1部分 :通用信息
GB/T 16935. 1—2008 低压系统内设备的绝缘配合 第 1部分 :原理 、要求和试验
GB/T 17799. 1—1999 电磁兼容 通用标准 居住 、商业和轻工业环境中的抗扰度试验
GB/T 17799. 2—2003 电磁兼容 通用标准 工业环境中的抗扰度试验
GB 17799. 4—2012 电磁兼容 通用标准 工业环境中的发射
GB/T 30245. 2—2013 工业过程测量和控制系统用远程输入输出设备 第 2部分 :性能评定方法
IEC 61000-4-18:2006 电 磁 兼 容 第 4-18 部 分 试 验 和 测 量 技 术 衰 减 振 荡 波 抗 扰 度 试 验[Electromagnetic compatibility(EMC)—Part4-18:Testing and measurementtechniques—Damped os- cillatory waves immunity test]
3 术语和定义、缩略语
3. 1 术语和定义
GB/T 15969. 1 中界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。
3. 1. 1
模拟输入 analogue input
把一种连续信号转换成供远程 I/O使用的离散量的一个多比特二进制数的远程 I/O。
1
GB/T 30245. 1—2013
3. 1.2
模拟输出 analogueoutput
把来自远程 I/O 的一个多比特二进制数转换成一种连续信号的远程 I/O。
3. 1.3
电流阱 currentsinking
接收电流的作用 。
3. 1.4
一类数字输入 digitalinput, type 1
用于检测机械式接触开关元件(如继电器触点 ,按钮 ,开关等)信号的器件 ,它把一个两态信号转换成一个单比特二进制数 。
3. 1.5
二类数字输入 digitalinput, type2
用于检测固态开关元件(如两线接近开关)信号的器件 ,它把一个两态信号转换成一个单比特二进制数 。
3. 1.6
三类数字输入 digitalinput, type3
用于检测固态开关元件(如两线接近开关)信号的器件 ,它把一个两态信号转换成一个单比特二进制数 。
3. 1.7
数字输出 digitaloutput
把一个单比特二进制数字转换成一种数字信号的器件 。
3. 1. 8
电磁兼容性 electromagneticcompatibility;EMC
一个远程 I/O或系统在其所处的电磁环境下能够令人满意地正常工作的能力 ,而对此环境中的其他事物不产生不可容许的电磁干扰 。
3. 1.9
手持设备 hand-held equipment
一种可用一手提携而另一手操作的设备 。
3. 1. 10
封闭式远程 I/O enclosed equipment
为了防止操作人员意外触及远程 I/O 中的带电部件或运动部件 , 防止大于或等于 ϕ12. 5 mm 的固体外物进入远程 I/O,并满足机械强度 、易燃性和稳定性(可用场合)的要求 ,除其安装表面外 ,其他所有表面都封闭的远程 I/O。
3. 1. 11
模块 module
包含确定功能(MPU ,模拟输入等)可以插入底板或基板的远程 I/O 的组成部件 。
注 : 模块在 GB/T 15969. 1 中有定义 ,此处为针对本标准的改写 。
3. 1. 12
多信道模块 multi-channelmodule
包含多个输入和/或输出信号接口的模块 。这些信号接口彼此之间可以被隔离 ,也可以不被隔离 。
2
GB/T 30245. 1—2013
3. 1. 13
正常使用 normaluse
根据使用的指令或所期望的明确目的所进行的操作 ,包括后备(standby) 。
3. 1. 14
正常条件 normalcondition
所有防范危险的保护措施均完善的条件 , 即无故障条件 。
3. 1. 15
开放式设备 open equipment
一种含有可接触带电部件的设备 ,如主处理器单元 。应将开放式设备装入到其他具有安全性的组装件内 。
3. 1. 16
过电压类别(线路或在电气系统内的) overvoltagecategory(ofa circuitorwithin an electricalsystem)
以限制(或控制)线路中(或一个具有不同标称电压的电气系统内)可能出现的瞬时过电压为基础 ,并依据用来影响过电压所采用的措施而进行的分类 。
按照 GB/T 16935. 1—2008的具体条款 。
注 1: 在一个电气系统中 ,从一个过电压类别降至另一个较低等级的过电压类别 ,其间的转换是通过适当 的 符 合 接口要求的措施来实施的 。这些接口要求可以是过电压保护器件或串并联阻抗 ,它们能够 耗 散 、吸 收 或 转 换 有关浪涌电流的能量 , 以使瞬时过电压值降低到所期望的较低过电压类别的值 。
注 2: 本部分涉及的远程 I/O将用于过电压类别 Ⅱ 。
3. 1. 17
远程输入/输出 RemoteInputandOutput
远程 I/O是工业过程测量和控制系统用远程输入/输出 。
3. 1. 18
微环境 micro-environment
在所考察的电气间隙或爬电距离周围的环境条件 。
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件 。
CRT: 阴级射线管(Cathode Ray Tube)
EUT:被测设备(EquipmentUnder Test)
HMI:人机界面(Human Machine Interface)
MPU :主处理单元(Main Processing Unit)
MTBF:平均失效间隔工作时间(Mean Time Between Failures)
PFVP:功能验证规程( Proper FunctionalVerification Procedures )
RFI:射频干扰(Radio Frequency Interference)
RTD: 电阻温度计(Resistance ThermometerDetector)
4 基本要求
远程 I/O在工作过程和型式试验期间不应发生 :
— 硬件损坏 ,除非是试验所要求的 ;
— 操作系统和测试程序和交替的修改 ;
— 系统和被存储或交换的应用数据的非期望的修改 ;
—EUT 的无规律或非期望的行为 ;
3
GB/T 30245. 1—2013
— 模拟输入/输出的偏差超出表 22的第 4)项和表 26的第 3)项中所规定的限值 。
5 正常工作条件和要求
用户的责任是保证不超出远程 I/O 的工作条件 。用户必须保证安装条件符合本部分中给出的环境条件 。
5. 1 气候环境条件和要求
5. 1. 1 环境温度
远程 I/O应适用于表 1 中给出的工作温度范围 。
表 1 工作环境温度
限值类别
封闭式远程 I/O
开放式远程 I/O
温度范围
Tmax
40 °C
55 °C
T min
5 °C
5 °C
对于通过自然通风进行冷却的无通风的远程 I/O,远程 I/O周围的环境气温是在机壳中心点垂线上方距离该远程 I/O不超过 50mm 处的水平面上测得的室温 。
对于有通风的远程 I/O,远程 I/O周围的环境温度是距离该远程 I/O 的气流进入点的平面不超过50 mm 处进入空气的温度 。
某些型式的远程 I/O(如 HMI触摸屏等)可使用开放式和封闭式特性的组合 。
远程 I/O耐高温 、低温和温度变化特性应满足第 4 章的规定 ,试验方法详见 GB/T 30245. 2—2013的 6. 1. 2 和 6. 1. 3。
5. 1.2 相对湿度
远程 I/O应适用于相对湿度范围从 10% ~ 95% ,无凝露 。
远程 I/O耐交变湿热性能应满足第 4章的规定 ,试验方法详见 GB/T 30245. 2—2013的 6. 1. 4。
5. 1.3 海拔高度
远程 I/O安装地点的海拔高度应不超过 3 000 m。
不要求试验 。
5. 1.4 污染等级
除非制造厂另有规定 ,远程 I/O应适用于污染等级 2。
5.2 机械环境条件和要求
5.2. 1 概述
机械环境(振动 、冲击和自由跌落)条件随安装和环境的不同差异很大 , 因此很难对此作出规定 。
本部分中 ,工作条件由 下 列 适 用 于 固 定 装 置 、无 包 装 的 便 携 和 手 持 装 置 的 试 验 要 求 来 间 接 规 定 。 (5. 2. 3 中的例外)经验表明 ,满足这些试验要求的装置适用于固定安装的工业应用 。
固定装置是永久性设施的一部分 。
4
GB/T 30245. 1—2013
5.2.2 振动
抗振性要求见表 2。
表 2 远程 I/O的正弦振动工作条件
频率范围b/HZ
连续的a
随机的a
5≤f< 8. 4
1. 75 mm 位移 ,恒定振幅
3. 5 mm 位移 ,恒定振幅
8. 4≤f≤150
0. 5g加速度 ,恒定振幅
1. 0g加速度 ,恒定振幅
a 所有振幅均为峰值 。
b 应将跨越频率(约 8. 4 HZ )调整为从恒定振幅位移要求到恒定振幅加速度要求的连续平滑跨越 。
振动作用于 3个相互垂直的每个轴上 。
制造厂应规定在试验远程 I/O上安装便携和手持外围远程 I/O 的方法 。
远程 I/O抗振性特性应满足第 4章的规定 ,试验方法详见 GB/T 30245. 2—2013的 6. 2. 1。
5.2.3 冲击
抗冲击要求是在三个相互垂直的每一个轴上 , 随机振幅为 11 ms的半正弦波 。
包含 CRT 的远程 I/O不在本要求之内 。
机电式继电器可短时承受 15g 的冲击 。在试验期间 ,允许有暂时的误动作 ,但在试验后 ,远程 I/O应完全满足第 4章的规定 ,试验方法详见 GB/T 30245. 2—2013的 6. 2. 2。
5.2.4 自 由跌落(便携远程 I/O和手持远程 I/O)
抗自由跌落的要求见表 3。
表 3 便携远程 I/O和手持远程 I/O 自 由跌落在水泥地面上
便携和手持(任意重量)(耐)
手持(任意重量)(抗)
注
随机跌落
1 000 mm ,2 次
a,b,d
平直跌落
100 mm ,2 次
a,d
受支撑跌落
30°或 100 mm ,2 次
a, c,d
a 着地时允许有暂时的误动作 ,但在试验后远程 I/O应完全恢复正常工作 。 因此 ,如 果 跌 落 时 远 程 I/O正 在工作 ,则因撞击可能引起误操作 ,这就需要操作者纠正 。
b 从预定的高度(使用中的正常位置)跌落 ,按 GB/T 30245. 2—2013 中表 7。
c GB/T 30245. 2—2013 中表 7。
d 随机跌落指跌落在任意边沿 、表面或角落 。平直跌落仅指跌落在表面上 。受支撑跌落指仅跌落在边沿上 。
远程 I/O耐/抗自由跌落性能应满足第 4章的规定 ,试验方法详见 GB/T 30245. 2—2013的 6. 2. 3。
5.3 运输和贮存条件及要求
5.3. 1 概述
以下要求适用于放置在制造厂原包装内的远程 I/O单元 。
无包装的便携远程 I/O 的运输和贮存不得超出 5. 2规定的要求 。
5
GB/T 30245. 1—2013
5.3.2 温度
允许的温度范围是 -40 °C~ +70 °C。但不推荐用于将来的设计 。
远程 I/O抗运输和贮存温度性能应满足第 4章的规定 ,试验方法详见 GB/T 30245.2—2013的 6. 1.2。
5.3.3 相对湿度
相对湿度范围是 10% ~ 95% ,无凝露 。
远程 I/O抗运输和贮存交变湿热性能应满足第 4 章的规定 ,试验方法详见 GB/T 30245. 2—2013的 6. 1. 4。
5.3.4 海拔高度
运输的设计大气压应相当于 0 m~ 3 000 m 海拔高度(不低于 70 kPa) 。
不要求试验 。
5.3.5 自 由跌落
表 4对原包装内的远程 I/O部件给出了耐自由跌落要求 。试验后 ,这些部件应完全满足第 4 章的要求 ,试验方法详见 GB/T 30245. 2—2013的 6. 2. 4。
表 4 在制造厂原包装内的远程 I/O部件自由跌落于水泥地面
带包装的发运质量/kg
自 由跌落 ,下落高度/mm
跌落次数
带发运包装
带远程 I/O包装
<10
1 000
300
5
10 ~ 40
500
300
5
>40
250
250
5
5.3.6 其他条件
对于本部分中未规定的机械条件 ,用户应与制造厂进行协商 。这包括如超低温贮存 ,更高海拔高度的运输等方面 。
5.4 电气工作条件和要求
5.4. 1 交流远程 I/O 电源和直流远程 I/O 电源
详见 6. 1. 1。
5.4.2 过电压类别 ,瞬时过电压的控制
远程 I/O应具备不超过过电压类别 Ⅱ 的条件特性 。
在与远程 I/O 电源连接点上的瞬时过电压应控制在过电压类别 Ⅱ 以内 , 即不能高于与基本绝缘的额定电压相对应的脉冲电压 。远程 I/O或瞬时抑制器件应能吸收瞬时能量 。
5.4.3 非周期性过电压
在工业环境中 , 由于大功率远程 I/O 的断路 ,可能在远程 I/O 电源上出现非周期性过电压峰值(例如 ,三相线路中一相的熔断器烧断) 。这就会在比较低的电压电平上引起大电流脉冲(接近 2 倍的峰值
6
GB/T 30245. 1—2013
电压) 。用户应采取必要的措施 , 以防止远程 I/O遭受损坏(例如 ,添加变压器) 。
5.5 特殊工作条件和要求
当工作条件比 5. 1、5. 2、5. 3 和 5. 4 给出的条件更为恶劣 ,或存在其他不利环境条件时(例如 , 由灰尘 、烟雾 、腐蚀性或放射性颗粒 、水蒸气或盐分造成的空气污染 ,霉变的侵蚀 , 昆虫或小动物的叮咬) ,用户应向制造厂咨询以决定远程 I/O 的适用性或应采取的措施 。
6 功能要求
6. 1 工作电源和后备存储器要求
6. 1. 1 交流电源和直流电源
6. 1. 1. 1 额定值和工作范围
远程 I/O 以及由外部供电的 I/O模块的输入电源的额定值和工作范围应如表 5所示 。
表 5 输入电源的额定值及工作范围
电 压
频 率
推荐使用(R)
规范的条款和注 c
额定 Ue
容差
min/max
额定 Fn
容差
min/max
电源
I/O信号 e
DC 24V
-15%/+20%
R
R
a
DC 48V
R
R
a,b
DC 125V
AC 24V 均方根值
-15%/+10%
50 Hz或
60 Hz
-6%/+4%
(注)
AC 48V 均方根值
(注)
AC 100V 均方根值
R
R
AC 110V 均方根值
R
R
AC 120V 均方根值
R
R
(注)
AC 200V 均方根值
R
R
AC 230V 均方根值
R
R
(注)
AC 240V 均方根值
R
R
AC 400V 均方根值
R
d , (注)
注 : 这些额定电压可参考 GB/T 156—2007确定 。
a 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 。绝对限值如下 :对于 DC 24 V 是 DC 30/ 19. 2 V;对于 DC 48V是 DC 60 V~ 38. 4 V。
b 如果有可能使用二类数字输入 ,则见表 7 中脚注 e。
c 对于那些在本表中没有给出的输入电压如 DC 110 V等 ,本表内给出的容差及其注也适用 。这些电压容差应被用来计算表 7 中输入限值 ,运用附录 A 中的等式计算 。
d 三相供电 。
e 关于模拟 I/O 的电源 ,见表 23 中的第 5)项和表 27中的第 3)项 。
7
GB/T 30245. 1—2013
6. 1. 1.2 电压谐波
交流电压是指在远程 I/O接入点处测得的总均方根电压值 。
小于 10倍标称频率的真谐波(标称频率的整数倍)的总均方根值可能达到总电压的 10% 。更高频率的谐波和其他频率含量可能达到总电压的 2% 。但为了取得恒定的比较结果 , 只应在 3 次谐波上对远程 I/O进行试验(10% ,在相位角 0°和 180°) 。
当供电电源的输出阻抗比远程 I/O 电源的输入阻抗高时 ,远程 I/O供电电源的总谐波含量可能受到影响 ; 因此 ,远程 I/O 的专用电源(如变换器)要求用户与制造厂所使用的电源必须完全一致 ,并应考虑采用线性调节器 。
远程 I/O 的抗电源谐波特性应满足第 4章的规定 ,试验方法详见 GB/T 30245. 2—2013的6. 3. 1. 2。
远程 I/O 的抗电压纹波和频率变化特性应满足第 4章的规定 ,试验方法详见GB/T 30245. 2—2013的 6. 3. 1. 1。
6. 1. 1.3 电压中断
对于短时电源扰动(如表 6 中规定的) ,远程 I/O应保持正常工作 。
对于较长时间的电源扰动 ,远程 I/O或者维持正常工作 ,或者进入预先规定的状态 ,并且在恢复正常工作之前具有一个明确规定的行为 。
注 : 由同一个电源供电的输出和快速响应输入将会对电源的这些变化作出响应 。
表 6 电压中断(功能要求)
电源型式 e
严酷等级 c,d
最大中断时间
低压 ,
Ue min至 %Ueb
DC
PS1
1 ms
0%
DC
PS2
10 ms
0%
AC
PS2
0. 5 周期a
0%
b U(a 任)ein是(相)表(角),5(F)小容差时的 U(50Hz或 60H)e(z)。。
c PS1适用于由电池供电的远程 I/O系统 。
d PS2适用于由交流电源 、整流的交流电源以及直流电源供电的远程 I/O。
e 电压中断是来自Ue min。
远程 I/O 的抗电压中断能力应满足第 4章的规定 ,试验方法详见 GB/T 30245. 2—2013的 6. 3. 2. 3。
6. 1.2 后备存储器
在正常工作条件下当能源在额定容量时 ,易失存储器的后备电源能保持所存储信息的时间应至少为 300 h,在温度不高于 25 °C 时 ,应至少为 1 000 h(对于需要更换的后备电源 ,额定容量是指示更换电源的过程和时间间隔的值) 。
如与所述持续时间有异 ,则制造厂应规定与易失存储器相关的存储时间信息 。
在更换后备电源或向其充电时 ,应不丢失后备存储器部分中的数据 。
如果置有后备存储器电池 ,则应有 “电池电压低 ”的警示 。
对后备存储器要求的试验详见 GB/T 30245. 2—2013的 6. 3. 1。
8
GB/T 30245. 1—2013
6.2 数字输入/输出要求
6.2. 1 概述
图 1示出了一些输入/输出参数的定义 。
说明 :
C — 输出 :机械或固态触点(如继电器干触点 ,双向晶体管 , 晶体管或类似器件) ;
Z — 输入 :输入阻抗 ;
PS— 外部电源 。
注 : 某些应用中输入 、输出和节点产品系统可以仅用一个电源共用端 。
图 1 输入/输出参数
数字输入/输出应符合下列要求 。
远程 I/O至少应设有一种输入接口和/或一种输出接 口 ,对这些接口在 6. 2. 2、6. 2. 3 和 6. 2. 4 中分别作了规定 。
数字输入应符合 6. 2. 2 中给出的标准额定电压的要求 。非标准电压数字输入应与附录 A 中给出设计公式的计算结果一致 。
数字输出 ,交流应符合 6. 2. 3. 1 中给出的标准额定电压的要求 ,直流应符合 6. 2. 4. 1 给出的标准额定电压的要求 。
通过正确选择上述数字输入/输出 ,应能使输入和输出互连 ,使远程 I/O 系统正确运行(必要时附加的外部负载应由制造厂规定) 。
隔离的多信道交流输入模块应能由不同的相位馈电 , 因此这些模块应符合相与相之间可能出现的最大电压差的要求 ,否则 ,用户手册中应加以说明 ,所有信道都必须由同一相位馈电 。
如果把多信道交流线路作多相使用 ,则线路应符合电气间隙和爬电距离的要求 ,并使相间电压对应于介电试验 。
远程 I/O系统可以提供本部分中未包括的接 口 ,如 TTL和 CMOS线路的接口等 。在此情况下 ,制造厂的资料中应给出与用户有关的全部资料 。
注 : 本部分中没有涉及某些应用需要的电流源输入 和 电 流 阱 输 出 ,在 使 用 时 应 特 别 注 意 。在 使 用 正 逻 辑 电 流 阱 输入和电流源输出的场合 ,任何对参考电位的短路和断路都被输入和负载解释为 “断开状态 ”;在使用负逻辑电流阱输入和电流源输出的场合 ,接地故障被理解为 “导通状态 ”。
6.2.2 数字输入(电流阱)
数字输入要求依据 GB/T 30245. 2—2013中的 6. 4. 2进行验证 。
6.2.2. 1 数字输入工作区定义
图 2用图示法表示了本部分中用以说明电流阱数字输入电路特性的各种限制和工作范围 。
工作区由 “导通区”“过渡区 ”和 “关断区 ”组成 。脱离 “关断区 ”必须使电流大于 IT min, 同时电压大于
9
GB/T 30245. 1—2013
UT min ;在进入 “导通区 ”之前 ,必须使电流大于 IH min , 同时电压大于 UH min 。所有输入 U-I曲线应保持在这些边界条件内 。低于零电压的区是直流输入 “关断区 ”的有效部分 。
说明 :
UH max和 UH min是导通状态(“1”状态)的电压极限值 ;
IH max和 IH min是导通状态(“1”状态)的电流极限值 ;
UT max和 UT min是过渡状态(通或断)的电压极限值 ;
IT max和 IT min是过渡状态(通或断)的电流极限值 ;
UL max和 UL min是关断状态(“0”状态)的电压极限值 ;
IL max和 IL min是关断状态(“0”状态)的电流极限值 ;
UL max是电流大于/等于 IT min 的 UH min ;
Ue、Ue max及 Ue min是外部电源的额定电压及其上 、下极限值 。
图 2 电流阱输入的U-I工作区
6.2.2.2 数字输入(电流阱)的标准工作范围
电流阱数字输入应在表 7 给出的限值之内工作 。
6.2.2.3 补充要求
每一输入信道都应设有一个指示灯或相应的器件 , 当指示器通电时表示输入为“1”状态 。
6.2.3 交流电流(电流源)的数字输出
6.2.3. 1 额定值及工作范围(交流)
数字交流输出应符合表 8 给出的额定值 ,输出电压由制造厂根据 6. 1. 1. 1 指明 。
10
GB/T 30245. 1—2013
表 7 数字输入(电流阱)的标准工作范围
额定电压 Ue
额定
频率
Fn/Hz
限值形式
第一类限值g
第二类限值g (注)
第三类限值g
注
状态“0”
过渡状态
状态“1”
状态“0”
过渡状态
状态“1”
状态“0”
过渡状态
状态“1”
UL
V
IL
mA
UT
V
IT
mA
UH
V
IH
mA
UL
V
IL
mA
UT
V
IT
mA
UH
V
IH
mA
UL
V
IL
mA
UT
V
IT
mA
UH
V
IH
mA
DC24V
max
15/5
15
15
15
30
15
11/5
30
11
30
30
30
11/5
15
11
15
30
15
a. b.
d . e
min
-3
ND
5
0. 5
15
2
-3
ND
5
2
11
6
-3
ND
5
1. 5
11
2
DC48V
max
34/10
15
34
15
60
15
30/10
30
30
30
60
30
30/10
15
30
15
60
15
a . b
d
min
-6
ND
10
0. 5
34
2
-6
ND
10
2
30
6
-6
ND
10
1. 5
30
2
AC24V均方根值
50/60
max
14/5
15
14
15
27
15
10/5
30
10
30
27
30
10/5
15
10
15
27
15
a. c
min
0
0
5
1
14
2
0
0
5
4
10
6
0
0
5
2
10
5
AC48V均方根值
50/60
max
34/10
15
34
15
53
15
29/10
30
29
30
53
30
30/10
15
30
15
53
15
a. c
min
0
0
10
1
34
2
0
0
10
4
29
6
0
0
10
2
30
5
AC100V
AC 110V
AC 120V均方根值
50/60
max
79/
20
15
79
15
1. 1
Ue
15
74/
20
30
74
30
1. 1
Ue
30
74/
20
15
74
15
1. 1
Ue
15
a. c
d. f
min
0
0
20
1
79
2
0
0
20
4
74
6
0
0
20
2. 5
74
5
AC200V
AC230V
AC240V均方根值
50/60
max
164
/40
15
164
15
1. 1
Ue
15
159
/40
30
159
30
1. 1
Ue
30
159
/40
15
159
15
1. 1
Ue
15
a. c
d. f
min
0
0
40
2
164
3
0
0
40
5
159
7
0
0
40
2. 5
159
5
注 : 依据 GB/T 14048. 10—2008与二线接近开关的兼容性能够与二类兼容 。见脚注 c。
a 所有逻辑信号都是正逻辑 。开路输入应被理解为 “0”状 态 信 号 。求 本 表 中 各 值 所 使 用 的 公 式 、假 设 及 附 注见附录 A。
b 给出的各电压极限值包括所有的交流电压分量 。
c 静止开关可能影响输入信号的真谐波的总均方根 值 , 因 而 影 响 输 入 接 口 与 接 近 开 关 的 兼 容 性 ,特 别 是 第 二类的交流 24V均方根值 。具体要求见 6. 1. 1. 1。
d 建议作一般用途和供今后设计使用 。
e 连接到 2 线接近开关的第二类 DC 24V输入 ,其最小外部电源电压应高于 DC 20 V,或 UH min低于直流 DC 11 V, 以保证有足够的安全余量 。
f 随着当前技术的进步以及鼓励设计出与所有常用额定电压兼容的单一输入模块 , 极限值是绝对的并与额定
电压无关(UH max除外) ,根据附录 A 中的公式 ,分别为 AC 100 V均方根值和 AC 200 V均方根值 。 g 见 3. 1. 4、3. 1. 5、3. 1. 6 的定义 。
ND= 未定义 。
11
GB/T 30245. 1—2013
表 8 交流电流源数字输出的额定值和工作范围
额定电流(“1”状态)
Ie/A
0. 25
0. 5
1
2
注
“1”状态的电流范围
(在最大电压处连续)
min mA
10 [5]
20
100
100
ab
a
max A
0. 28
0. 55
1. 1
2. 2
“1”状态的电压降 Ud
无保护输出
max V
3
3
3
3
a
保护和耐短路
max V
5
5
5
5
