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GB/T 28475.2-2012 工业炉窑控制装置 第2部分:性能评定方法

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资料介绍

  ICS 25. 040. 40 N 10

  中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

  GB/T 28475.2—2012

  工业炉窑控制装置

  第 2 部分 :性能评定方法

  Microprocessorcontrolequipmentin industrialstove—

  Part2:Methodsofevaluatingtheperformance

  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

  GB/T 28475.2—2012

  前 言

  本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

  GB/T 28475《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/T 28475的第 2部分 。

  本部分的附录 A 为规范性附录 。

  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 、黄巧莉 、钟秀蓉 。

  Ⅰ

  GB/T 28475.2—2012

  工业炉窑控制装置

  第 2 部分 :性能评定方法

  1 范围

  GB/T 28475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) 的性能评定方法和检验规则等 。

  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/T 2423. 1 电工 电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部 分 : 试 验 方 法 试 验 A: 低 温(GB/T 2423. 1—

  2008,IEC 60068-2-1:2007,IDT)

  GB/T 2423. 2 电 工 电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部 分 : 试 验 方 法 试 验 B: 高 温(GB/T 2423. 2—

  2008,IEC 60068-2-2:2007,IDT)

  GB/T 2423. 3 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

  (GB/T 2423. 3—2006,IEC 60068-2-78:2001,IDT)

  GB/T 2423. 5 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

  (GB/T 2423. 5—1995,idtIEC 60068-2-27:1987)

  GB/T 2423. 6 电 工 电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部 分 : 试 验 方 法 试 验 Eb 和 导 则 : 碰 撞

  (GB/T 2423. 6—1995,idtIEC 60068-2-29:1987)

  GB/T 2423. 8 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/T 2423. 8—

  1995,idtIEC 60068-2-32:1990)

  GB/T 2423. 10 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 )

  (GB/T 2423. 10—2008,IEC 60068-2-6:1995,IDT)

  GB/T 2828. 1 计数抽样检验程序 第 1 部分 : 按接收质量限(AQL) 检索的 逐 批 检 验 抽 样 计 划(GB/T 2828. 1—2003,ISO 2859-1:1999,IDT)

  GB/T 2829 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检查)

  GB 4208 外壳防护等级(IP代码)(GB 4208—2008,IEC 60529:2001,IDT)

  GB 4793. 1 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 4793. 1— 2007,IEC 61010-1:2001,IDT)

  GB/T 5080. 7 设备可靠性试验 恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案(GB/T 5080. 7—1986,idtIEC 60605-7:1978)

  GB/T 9813 微型计算机通用规范

  GB/T 16511 电气和电子测量设备随机文件(GB/T 16511—1996,idtIEC 61187:1993)

  GB/T 16842 外壳对人和设备的防护 检验用试具(GB/T 16842—2008,IEC 61032:1997,IDT)

  1

  GB/T 28475.2—2012

  GB/T 17626. 1 电 磁 兼 容 试 验 和 测 量 技 术 抗 扰 度 试 验 总 论 (GB/T 17626. 1—2006, IEC 61000-4-1:2000,IDT)

  GB/T 17626. 2 电 磁 兼 容 试 验 和 测 量 技 术 静 电 放 电 抗 扰 度 试 验 (GB/T 17626. 2—2006, IEC 61000-4-2:2001,IDT)

  GB/T 17626. 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/T 17626. 3— 2006,IEC 61000-4-3:2002,IDT)

  GB/T 17626. 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/T 17626. 4— 2008,IEC 61000-4-4:2004,IDT)

  GB/T 18271. 1 过 程 测 量 和 控 制 装 置 通 用 性 能 评 定 方 法 和 程 序 第 1 部 分 : 总 则

  (GB/T 18271. 1—2000,idtIEC 61298-1:1995)

  GB/T 18271. 4 过程测量和控制装置 通用性能评定方法和程序 第 4 部 分 :评 定 报 告 的 内 容(GB/T 18271. 4—2000,idtIEC 61298-4:1995)

  GB/T 28475. 1—2012 工业炉窑控制装置 第 1部分 :通用技术条件

  3 术语和定义

  GB/T 28475. 1—2012确立的术语和定义适用于 GB/T 28475的本部分 。

  4 试验方法

  4. 1 试验条件

  4. 1. 1 大气条件

  除可靠性试验和气候环境试验外 ,试验均在参比条件下进行 ,参比大气条件为 :

  温度 (20±2) ℃ ;

  相对湿度 60% ~ 70% ;

  大气压力 86kPa~ 106kPa。

  当试验在不可能或无必要在参比条件下进行时 ,推荐采用下列一般试验大气条件 :

  温度 10 ℃ ~ 35 ℃ ;

  相对湿度 45% ~ 75% ;

  大气压力 86kPa~ 106kPa。

  4. 1. 2 动力条件

  交流电源 : 电压允差 ±1. 0% ,频率允差 ±1. 0% ,谐波含量小于 5% ;

  直流电源 : 电压允差 ±1. 0% ,纹波小于 0. 2% 。

  4. 1. 3 其他条件

  a) 除相关试验外 ,外界磁场(地磁场外)小到可以忽略不计 ,机械振动小到可以忽略不计 ;

  b) 测试系统误差不超过被测装置允差的三分之一到四分之一 ;

  c) 根据承制方装置要求可以安装地线 ,一般接地电阻小于 4 Ω。

  2

  GB/T 28475.2—2012

  4. 2 一般试验方法

  4. 2. 1 总则

  在项目试验中 ,可直接使用装置原系统软件 ,应用软件和显示设备 。有关性能 ,功能 ,适应性试验是以微控装置的硬件和软件总体为背景 。

  4. 2. 2 测试程序

  在无法利用微控装置应用软件的情况下 ,可以约定编制专用测试程序 ,其原则必须符合 GB/T 9813的规定 。

  4. 2. 3 试验前准备

  除非另有规定 ,试验前允许有 30 min预热阶段 ,在试验前允许对下限值 、量程进行调整 。

  4. 3 功能检查

  4. 3. 1 概述

  微控装置功能试验按用户与制造商的协议进行 ,除非另有规定 ,实验方法如下 。

  4. 3. 2 接受功能试验

  a) 生产过程参数和状态接受功能试验 :首先检查模拟量输入 ,数字量输入点数 ,类型 ,信号范围是否符合用户与制造商的协议要求 ,然后在各输入点逐点或分批接上用户与制造商的协议规定的信号 。检查各点序号是否正确 ,结合 4. 3. 4,4. 3. 5,4. 3. 7 各条 。各点信号是否正确传送到有关显示 ,数据处理和控制各环节 ;

  b) 按 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 1. 2b)检查接受操作人员指令相应能力 ;

  c) 按用户与制造商的协议要求进行程序修改和生成 ;

  d) 接受信息的响应速度可编制检查程序测试 。

  4. 3. 3 存储功能试验

  按用户与制造商的协议要求 ,存入有关常数 、系数 、人为设定动态参数并调出对照正确性 。

  4. 3. 4 连接功能试验

  人为设定数据输出到连接的有关设备 。检查正确性 ,范围至少为量程的 10% ,50% ,90%三点 。

  4. 3. 5 过程监视功能试验

  按用户与制造商的协议要求检查下列功能 :

  a) 报警功能 :人为设置报警系统 ,检查是否正确 ,包括精度 ,序号等 ,检查灯光 ,声音等是否有效 ,清楚 ;

  b) 显示功能 :在给定输入信号(一般为量程的 0% ,25% , 50% , 75% , 100%五点) 下检查显示精确度 ,在输入点较多情况下(大于 32点) 可按 N 开方的整数值(N 为某类信号总点数) 抽样 。 同时检查序号 ,工程单位是否正确 。按 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 1. 5. 2 检查其他显示值是否正确 ,文字 ,符号 , 图形是否正确 ,清晰 。检查指示灯 ,状态指示灯是否正确 ;

  c) 事故记录 ,指示 :按用户与制造商的协议要求 ,人为设定事故信号 ,检查记录 ,指示的正确性 ,事故时间 ,性质及量值是否正确 。对有事故预报要求的 ,人为设置预报信号 ,检查预报的正确性 ;

  3

  GB/T 28475.2—2012

  d) 对于图形显示 ,按用户与制造商的协议要求进行检查 。

  4. 3. 6 过程控制功能试验

  按用户与制造商的协议要求 ,对全部控制回路进行试验 ,具体方法如下 :

  a) 对于单回路控制方式 ,根据 GB/T 18271. 1 检查正确性 ,其整定参数范围 、标度误差和截止频率是否符合 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 1 和 5. 2 的要求 ;

  b) 对 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 1. 6其他控制算式进行模拟试验 ,检查其正确性 ;

  c) 优化控制及数学模型按用户与制造商的协议确定方式检查 ;

  d) 通过键盘操作 ,设置控制输出量 ,检查相应模拟量输出值是否符合要求 ,对于开关量控制检查状态是否正确 ;

  e) 检查微控装置故障或停电时可否对执行器实行遥控 ;

  f) 微机控制与后备操作(既联机到联机切换)之间切换的过程中 ,切换扰动值是否达到要求 ;

  g) 连锁功能检查 ,按照工艺要求逐步检查连锁功能 。

  4. 3. 7 数据处理功能试验

  按用户与制造商的协议要求 ,人为设定输入值 ,检验数据处理的正确性 。每一计算公式验证数据组合方式进行 。验证数据组合数不得少于 3n次(n为输入次数) 。

  4. 3. 8 自诊断功能试验

  根据用户与制造商的协议要求 ,人为设置被诊断设备故障 ,检查自诊断功能及响应时间 ,软件自诊断由用户与制造商双方确定 。

  4. 3. 9 掉电保护功能试验

  按用户与制造商的协议要求 ,人为设置电源故障(降压或停电) ,供电恢复正常后检查数据及状态的保持能力 ,检查再启动后的工作状态正确性 。

  4. 3. 10 实时时钟功能试验

  测定内部时钟脉冲的设定 ,显示功能及时钟精度 。

  4. 3. 11 二次开发功能检查

  根据用户与制造商的协议要求 ,检查二次开发功能由用户和制造商双方确定 。

  4. 4 技术性能试验

  4. 4. 1 过程输入/输出通道技术性能试验

  根据 GB/T 18271. 1,按 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 2. 2~ 5. 2. 7 的要求 ,进行下列项目试验 :

  a) 输入阻抗 ;

  b) 准确度 ;

  c) 温度稳定性 ;

  d) 采样周期 ;

  e) 抗干扰能力(串模和共模) ;

  f) 负载能力 ;

  g) 响应速度 ;

  4

  GB/T 28475.2—2012

  h) 自保持能力 ;

  i) 寻址功能 ;

  j) 接点 “通 ”和 “断 ”状态的电阻值 ,接点耐压值 ,接点容量 , 电平型数字量输出的高低电平值 ;

  k) 中断响应 。

  其中 d)、g) 、i)由用户与制造商的协议确定编程试验 。

  4. 4. 2 其他设备试验

  微控装置采用通用的设备按各自技术条件进行试验 。

  4. 5 外观检查

  用目测法进行外观检查 , 应 符 合 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 3a) 的 要 求 , 选 择 若 干 可 动 部 件 操 作2~ 3 次 , 应符合 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 3b)的要求 。

  4. 6 绝缘电阻和绝缘强度试验

  根据 GB/T 18271. 1,对微控装置内各部分所有与电网相联的电源按 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 4的要求进行试验 。

  4. 7 电源适应能力试验

  对于交流电源 ,按下 列 5 种 组 合 情 况 进 行 试 验 , 每 次 试 验 时 间 不 少 于 15 min, 试 验 中 应 能 正 常工作 。

  a) 220V AC 50 Hz;

  b) 220×(1-10%) V AC 49 Hz;

  c) 220×(1-10%) V AC 51 Hz;

  d) 220×(1+10%) V AC 49 Hz;

  e) 220×(1+10%) V AC 51 Hz。

  对于直流电源按 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 5b)规定的条件进行试验 。

  上述两种情况试验中 ,应符合 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 5c)的要求 。对 GB/T 28475. 1—2012 中5. 5d)的试验 ,根据 GB/T 18271. 1, 电压瞬时过压试验中 , 电源可用适当滤波器保护 。

  4. 8 环境适应性试验

  4. 8. 1 概述

  微控装置在环境适应性试验前和试验后都需进行检测 ,是否符合 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6 的要求 。

  4. 8. 2 工作气候条件试验

  按 GB/T 2423. 1,GB/T 2423. 2,GB/T 2423. 3规定进行下列项目试验 :

  a) 工作温度下限试验 :将微控装置置于下限温度值 5 ℃ ±2 ℃通电试验 4 h条件下 ;

  b) 工作温度上限试验 :将微控装置置于上限温度值 40 ℃ ±2 ℃通电试验 4 h条件下 ;

  c) 工作条件下湿热试验 :将微控装置置于温度值 40 ℃ ±2 ℃ ,相对湿度 95%±2%条件下 ,持续通电试验 48h。

  试验时检测是否符合 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 1a)的要求 。

  5

  GB/T 28475.2—2012

  4. 8. 3 储存运输气候条件试验

  在运输包装条件下参照 GB/T 2423. 1,GB/T 2423. 2,GB/T 2423. 3规定进行下列条件试验 :

  a) 储存运输气候温度下限试验 :将微控装置置于 -25 ℃ ±2 ℃不通电情况下存放 16 h,恢复时间 2 h;

  b) 储存运输气候温度上限试验 :将微控装置置于 55 ℃ ±2 ℃不通电情况下存放 16 h,恢复时间2 h;

  c) 储存运输气候条件下湿热试验 :将微控装置置于 55 ℃ ,相对湿度 95%±2% ,不通电情况下存放 48h,恢复时间 2 h。

  在恢复后进行检测 ,是否符合 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 1b)的要求 。

  4. 8. 4 振动环境试验

  按 GB/T 2423. 10的试验程序 ,根据 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 3规定参数进行试验 。

  4. 8. 5 冲击试验

  按 GB/T 2423. 5,根据 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 4规定进行冲击试验 。

  4. 8. 6 碰撞试验

  按 GB/T 2423. 6,根据 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 5 规定进行碰撞试验 。

  4. 8. 7 跌落试验

  按 GB/T 2423. 8,根据 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 6 和表 1规定进行跌落试验 。

  4. 8. 8 特殊环境试验

  关于微控装置的腐蚀性气体 、尘埃 、防爆等环境试验 , 由用户与制造商双方确定 。

  4. 8. 9 电磁场干扰试验

  参照 GB/T 18271. 1,根据 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 10规定试验 。

  4. 8. 10 电磁兼容性试验

  本试验按 GB/T 17626. 1、GB/T 17626. 2、GB/T 17626. 3、GB/T 17626. 4 的要求进行 ,具体由用户与制造商的协议确定 。

  4. 9 可靠性试验

  4. 9. 1 概述

  微控装置的实验室验证试验按下列规定进行 。

  4. 9. 2 试验条件

  微控装置工作环境条件和动力条件 。

  4. 9. 3 试验方案

  按 GB/T 5080. 7进行 ,其中可接受的 MTBF 由 GB/T 28475. 1—2012 中 5. 7规定 。

  6

  GB/T 28475.2—2012

  4. 9. 4 可靠性试验故障判别

  可靠性试验故障判别见附录 A。

  5 检验规则

  5. 1 检验分类

  a) 出厂检验 :微控装置出厂或交货时进行的检验 ;

  b) 型式试验 :对装置质量进行全面考核的检验 。

  5. 2 型式试验

  a) 型式试验项目和顺序按表 1规定进行 ;

  b) 型式试验可按 GB/T 2829进行抽样检验 。

  5. 3 出厂检验

  a) 出厂检验项目和顺序按表 1规定 , 由制造厂检验部门逐台检验 ;

  b) 交货时的检验可按 GB/T 2828. 1、GB/T 2829规定进行抽样检查 ,其合格质量水平 、判别数组等由用户与制造商协商确定 。

  表 1 型式试验项目和顺序

  检验项 目

  技术要求条文

  试验方法条文

  型式检验

  出厂检验

  外观

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 3

  4. 5

  ○

  ○

  绝缘

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 4

  4. 6

  ○

  ○

  功能

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 1

  4. 3

  ○

  ○

  技术性能

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 2

  4. 4

  ○

  ○

  电源适应能力

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 5

  4. 7

  ○

  —

  工作气候

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 1a)

  4. 8. 2

  ○

  —

  储运气候

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 1b)

  4. 8. 3

  ○

  —

  振动

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 3

  4. 8. 4

  ○

  —

  冲击

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 4

  4. 8. 5

  ○

  —

  碰撞

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 5

  4. 8. 6

  ○

  —

  跌落

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 6

  4. 8. 7

  ○

  —

  特殊环境

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 7~ 5. 6. 9

  4. 8. 8

  ○

  —

  电磁场干扰

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 10

  4. 8. 9

  ○

  —

  电磁兼容性

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 6. 11

  4. 8. 10

  ○

  —

  可靠性

  GB/T 28475. 1—2012 中 5. 7

  4. 9

  按国家规定

  —

  注 1: 表中“○ ”表示进行的试验的项 目 ,“— ”表示可不进行的项 目 。

  注 2: 表中振动 , 冲击 ,碰撞 ,跌落试验仅适用于 “仪表型 ”微控装置 ,对 “装置型 ”微控装置 , 可 由 用 户 与 制 造 商 协商确定 。

  7

  GB/T 28475.2—2012

  6 其他考虑事项

  6. 1 总则

  为了准备试验报告 、试验程序所需的通用信息 ,包含下述几个方面 :

  ● 安装 ;

  ● 例行维护和调试 ;

  ● 维修和大修 。

  应根据实际运行要求和制造厂的说明书来进行性能检查 , 以便能同时对说明书做出评价 。

  6. 2 安全

  按 GB 4793. 1 检查微控装置 。

  6. 3 外壳防护

  如果需要的话 ,应根据 GB 4208和 GB/T 16842进行试验 。

  6. 4 文献资料

  制造厂主动提供的以及试验室要求提供的全部有关文件应列出清单 。

  如果这些文件没有附带用来清楚描述微控装置操作的完善图表 ,或没有完整的元件清单和规范 ,则应指出其不足 。

  具体规定详见 GB/T 16511。

  6. 5 安装

  微控装置应根据制造厂的说明书安装和投入使用 , 同时要考虑在实际中可能遇到的和要求不同程序的各种应用 。

  制造厂规定的安装方法应列入报告 。任何由于此种安装方法所造成的对微控装置的使用限制都应予以指出并加以说明 。

  另外 ,有关安装的难易程度也应指出并加以说明 。

  6. 6 例行维护和调试

  应根据制造厂的说明书进行必要的例行维护和调试操作 (作为指南 , 每年应该至少进行 4 次这种操作) 。

  任何有关执行这些操作的难易程度都应予以指出 ,并说明原因 。

  6. 7 表面防护处理

  应列出制造厂规定的外部零件的表面防护处理完成情况 ,并附有关评价意见 。

  6. 8 设计特征

  应列出所有可能造成使用困难的有关设计或结构方面的情况 ,并说明原因 。 同时还要列出可能具有特殊意义的任何特征 ,例如工作部件的密封等级 、备件的互换性和气候防护等 。

  6. 9 可调整参数

  报告中应指出厂商列出的重要的变型和选件 。

  8

  GB/T 28475.2—2012

  6. 10 工具和设备

  应列出安装 、维护和修理所必须的工具和设备 。

  7 试验报告和文档

  试验完成以后 ,应根据 GB/T 18271. 4 准备完整的评定试验报告 。

  报告发表之后 ,所有试验期间与测试有关的原始文档应在试验室至少储存两年 。

  9

  GB/T 28475.2—2012

  附 录 A

  (规范性附录)

  可靠性试验故障判别

  A. 1 相关失效

  微控装置出现下列情况应判为失效 :

  a) 在规定的条件下 , 出现了一项或几项功能不满足本标准的功能要求 ; 每出现一项计一次相关失效 ;

  b) 在规定的条件下 ,一项或几项技术性能不能保持本标准所规定的技术性能要求 ,每出现一项计一次相关失效 ;

  c) 由于同一原因造成的失效 ,只计一次失效 。

  A. 2 非相关失效

  微控装置在下列情况下 ,不是装置本身造成的失效 ,不应判为失效 :

  a) 在规定的损耗件使用期后所达不到的功能(例如 ,记录纸使用完后不能记录) ;

  b) 误测试或误操作造成的失效 ;

  c) 超越规定条件引起的失效 。

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