工业控制计算机系统+功能模块模板+第6部分：数字量输入输出通道模板性能评定方法.pdf

i c s2 5 0 4 0 4 0 n1 8 a 雪 中华人民共和国国家标准 g b t2 6 8 0 4 6 2 01 1 工业控制计算机系统功能模块模板 第6 部分：数字量输入输出通道模板 性能评定方法 i n d u s t r i a lc o n t r o lc o m p u t e rs y s t e m - - f u n c t i o nm o d u l e s - - p a r t6 ：m e t h o d so fe v a l u a t i n gt h ep e r f o r m a n c ef o r d i g i t a li n p u t o u t p u tc h a n n e lm o d u l e s 2 0 11 - 0 7 - 2 9 发布2 0 11 - 1 2 0 1 实施 宰瞀嬲紫瓣警糌瞥霎发布中国国家标准化管理委员会促1 9 目次 g b t2 6 8 0 4 6 2 01 1 前言 1 范围- - - - 1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 试验条件t t2 4 1 环境条件- 一2 4 2 动力条件2 5 d i 通道模板功能及基本性能检验2 5 1 功能检查2 5 2 性能检验3 6 d o 通道模板功能及基本性能检验- 4 6 1 功能检查4 6 2 性能检验4 7 结构尺寸和外观检查5 7 1 结构尺寸检查一5 7 2 外观检查”5 8 电源适应能力试验5 8 1 电源电压暂降影响试验5 8 2 电源电压短时中断影响试验一5 8 3 电源电压变化影响试验- 5 9 共模抗扰度试验”5 9 1 d i 通道模板共模抗扰度试验5 9 2 d o 通道模板共模干扰影响试验6 1 0 环境影响试验6 1 0 1 环境温度影响试验- 6 1 0 2 环境相对湿度影响试验6 1 0 3 振动影响试验”6 1 1 电磁兼容抗扰度试验6 1 1 1 射频电磁场辐射抗扰度试验6 1 1 2 工频磁场抗扰度试验6 1 1 3 静电放电抗扰度试验6 1 1 4 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验6 1 1 5 浪涌( 冲击) 抗扰度试验6 1 1 6 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验一6 1 2 抗运输环境影响试验- 7 1 2 1 抗运输高温影响试验7 1 2 2 抗运输低温影响试验7 1 2 3 抗运输湿热影响试验7 i g r t2 6 8 0 4 6 2 0 1 1 1 2 4 抗运输自由跌落影响试验 1 3 特殊性能试验认证 1 3 1 抗腐蚀和侵蚀性能试验 1 3 2 防爆性能检验 1 3 3 功能安全认证 1 4 可靠性认证 1 5 长时间运行考核 1 6 检验规则 1 6 1 型式检验 1 6 2 出厂检验 图1 开关量输人通道模板测试电路图一 图2 脉冲量输入通道模板测试电路图一 图3 d o 通道模板测试电路图 图4隔离型d i 通道抗共模干扰测试电路图 表1 检查项目 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 3 3 c d 6 8 刖昌 g b t2 6 8 0 4 6 2 0 1 1 g b t2 6 8 0 4 工业控制计算机系统功能模块模板分以下部分： 第1 部分：处理器模板通用技术条件； 第2 部分：处理器模板性能评定方法； 第3 部分：模拟量输入输出通道模板通用技术条件； 第4 部分：模拟量输入输出通道模板性能评定方法； 第5 部分：数字量输入输出通道模板通用技术条件； 第6 部分：数字量输入输出通道模板性能评定方法。 本部分是g b t2 6 8 0 4 的第6 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( s a c t c1 2 4 ) 归口。 本部分负责起草单位：重庆工业自动化仪表研究所。 本部分参加起草单位：北京研华科技股份有限公司、北京康拓科技开发总公司、研祥智能科技股份 有限公司、西南大学、中国计算机学会工业控制计算机专业委员会。 本部分主要起草人：张凌、刘琴、余武。 本部分参加起草人：刘永池、刘学东、张伟艳、刘鑫、陈志列、孙伟、祁虔、钟秀蓉、黄仁杰、何强、 杨孟飞。 1 范围 工业控制计算机系统功能模块模板 第6 部分：数字量输入输出通道模板 性能评定方法 g b t2 6 8 0 4 6 2 0 1 1 g b t2 6 8 0 4 的本部分规定了数字量输入输出通道模板的试验检查方法和检验规则。 本部分适用于工业控制计算机系统数字量输入输出通道模板的性能评定。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过g b t2 6 8 0 4 的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注目期的引用文 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。 g b t2 4 2 3 4 电工电子产品环境试验第2 部分：试验方法试验d b 交变湿热( 1 2h + 1 2h 循 环) ( g b t2 4 2 3 4 2 0 0 8 ，i e c6 0 0 6 8 2 3 0 ：2 0 0 5 ，i d t ) g b t1 5 4 7 9 - - 1 9 9 5 工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方法 g b t1 7 6 2 6 2电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验( g b t1 7 6 2 6 2 2 0 0 6 ， i e c6 1 0 0 0 4 2 ：2 0 0 1 ，i d t ) g b t1 7 6 2 6 3 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验( g b t1 7 6 2 6 3 - - 2 0 0 6 ，i e c6 1 0 0 0 4 3 ：2 0 0 2 ，i d t ) g b t1 7 6 2 6 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( g b t1 7 6 2 6 4 - - 2 0 0 8 ，i e c6 1 0 0 0 4 4 ：2 0 0 4 ，i d t ) g b t1 7 6 2 6 5电磁兼容试验和测量技术浪涌( 冲击) 抗扰度试验( g b t1 7 6 2 6 52 0 0 8 ， i e c6 1 0 0 0 4 5 ：2 0 0 5 ，i d t ) g b t1 7 6 2 6 6 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验( g b t1 7 6 2 6 6 - - 2 0 0 8 ，i e c6 1 0 0 0 4 6 ：2 0 0 6 ，i d t ) g b t1 7 6 2 6 8电磁兼容试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验( g b t1 7 6 2 6 8 2 0 0 6 ， i e c6 1 0 0 0 4 8 ：2 0 0 1 ，i d t ) g b t1 7 6 2 6 1 1 电磁兼容试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 ( g b t1 7 6 2 6 1 12 0 0 8 ，i e c6 1 0 0 0 4 1 1 ：2 0 0 4 ，i d t ) g b t1 8 2 7 1 32 0 0 0 过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第3 部分：影响量影响 的试验( i d ti e c6 1 2 9 8 3 ：1 9 9 8 ) g b t2 6 8 0 2 1 2 0 1 1 工业控制计算机系统通用规范第1 部分：通用要求 g b t2 6 8 0 4 5 2 0 1 1 工业控制计算机系统功能模块模板第5 部分数字量输入输出通道 模板通用技术条件 3 术语和定义 3 1 定义 g b t2 6 8 0 2 1 2 0 1 1 和g b t2 6 8 0 4 5 2 0 1 1 确立的以及下列术语和定义适用于本部分。 1 g b t2 6 8 0 4 6 2 0 1 1 3 1 1 阈值t h r e s h o l dv a l u e 逻辑电路的开门电平或关门电平。 4 试验条件 4 1 环境条件 4 1 1 参比试验大气条件 温度：2 0 2 ； 相对湿度：6 5 士5 ； 大气压力：8 6k p a 1 0 6k p a ； 用于热带、亚热带或其他特殊环境的d i d o 通道模板，其参比大气条件按有关标准规定。 4 1 2 一般试验大气条件 当试验不可能或无盛要在参比试验条件下进行时，推荐采用下列大气条件。 温度：1 5 3 5 ； 相对湿度：4 5 7 5 ； 大气压力：8 6k p a 1 0 6k p a 。 4 1 3 其他环境条件 外界磁场：除地磁场外，应使其他外界磁场小到可以忽略不计； 机械振动：应使机械振动减少到可以忽略不计； 周围空气中不含有对铬、镍镀层、有色金属及其合金起腐蚀作用的介质，以及易燃易爆的物质。 4 2 动力条件 4 2 1 公称值 由制造商与用户根据有关标准协商确定。 4 2 2 电源允差 直流供电电源电压：1 ； 直流供电电源纹波：d 0 1 ； 交流供电电源谐波含量： 5 ； 电源频率：土1 。 5d i 通道模板功能及基本性能检验 5 1 功能检查 5 1 1 初始化功能检查 通过对相关功能和技术性能的测试，检查验证初始化功能。 5 1 2 寻址功能检查 运行检查程序，对预先设定好的各路数字量信号输入的地址进行程序寻址，并显示或打印，检查寻 址功能是否正常。 5 1 3 自诊断功能检查 人为设置故障，运行自诊断检查程序，检查自诊断功能。 5 1 4 组态功能检查 通过对相关功能和性能的测试，检查验证组态功能。 5 1 5 通信功能检查 把d i 通道模板连于测试系统，运行通信检查程序，检查通信功能。 2 5 2 性能检验 5 2 1 输入动作检验 5 2 1 1 开关量输入动作检验 开关量输入通道模板测试电路见图1 。 g b t2 6 8 0 4 6 2 011 图1开关量输入通道模板测试电路图 a ) 触点输入型 按照图1 将被测通道模板与测试设备连接。 通过状态发生器对被测d i 通道模板各路反复置予不同的状态，运行测试程序，检查显示的触点信 号是否与对应点所置状态相符，并打印测试结果。 b ) 电平输入型 按照图1 将被测通道模板与测试设备连接。 通过状态发生器对被测d i 通道模板各路反复输入“0 ”电平、“1 ”电平相对应的阈值信号，运行测试 程序，检查显示的信号是否与相对应的电压范围相符，并打印测试结果。 5 2 1 2 脉冲量输入动作检验 5 2 1 2 1 概述 脉冲量输入通道模板测试电路见图2 。 图2 脉冲量输入通道模板测试电路图 将脉冲发生器产生的脉冲信号送人被测模板，同时用数字频率计进行监测，运行测试程序，检查显 3 g b t2 6 8 0 4 6 2 0 1 1 示的脉冲信号是否与对应点输入的脉冲信号相符，并打印测试结果。 输入脉冲信号的频率、脉冲宽度、信号电平均应符合产品标准规定。输入信号取值应包括标准规定 的上下限在内最少3 点以上，并均匀分布在规定的范围内。 5 2 1 2 2 脉冲累计检验 脉冲信号发生器接到被测d i 通道模板的输入端子上，在通道模板计数容量的范围内，加入4 种到 8 种不同频率的脉冲信号，运行测试程序进行测试，显示并打印测量结果。确认误差是否符合产品标准 的规定。 5 2 1 2 3 频率测量检验 脉冲信号发生器接到被测d i 通道模板的输入端子上，在通道模板设计的频率范围内加入4 种到 8 种频率信号，运行测试程序进行测试，显示并打印测量结果。确认误差是否符合产品标准的规定。 5 2 1 2 4 脉冲宽度测量检验 脉冲信号发生器接到被测d i 通道模板的输入端子上，在通道模板设计的脉冲宽度范围内改变输入 信号，重复测试4 次到8 次，运行测试程序进行测试，显示并打印测量结果。确认误差是否符合产品标 准的规定。 5 2 2 绝缘电阻检查 按g b t1 5 4 7 9 - - 1 9 9 5 中5 1 、5 2 、5 3 规定的方法进行检查。 5 2 3 绝缘强度检查 按g b t1 5 4 7 9 - - 1 9 9 5 中5 1 、5 2 、5 4 规定的方法进行检查。 6 d o 通道模板功能及基本性能检验 6 1 功能检查 6 1 1 寻址功能检查 运行检查程序，对预先设定好的各路数字量信号输出的地址进行程序寻址，并显示或打印，确认寻 址功能是否正常。 6 1 2 初始化功能检查 通过对相关功能和技术性能的测试，检查验证初始化功能。 6 1 3 自诊断功能检查 人为设置故障，运行自诊断检查程序，检查自诊断功能。 6 1 4 组态功能检查 通过对相关功能和性能的测试，检查验证组态功能。 6 1 5 通信功能检查 把d o 通道模板连于测试系统，运行通信检查程序，检查通信功能。 6 2 性能检验 6 2 1 输出动作检验 d o 通道模板测试电路见图3 。 触点输出型：在接人由产品标准规定的最大触点负载条件下检查。 电平输出型：在满负载条件下检查。 按照图3 将被测通道模板与测试设备连接。 运行检查程序，输出不同的数字量，检查d o 输出是否与设定的数字量相符。 g b t2 6 8 0 4 6 2 0 1 1 图3d o 通道模板测试电路图 6 2 2 绝缘电阻检查 按g b t1 5 4 7 9 1 9 9 5 中5 1 、5 2 、5 3 规定的方法进行检查。 6 2 3 绝缘强度检查 按g b t1 5 4 7 9 - - 1 9 9 5 中5 1 、5 2 、5 4 规定的方法进行检查。 7 结构尺寸和外观检查 7 1 结构尺寸检查 用测量法进行检查。 7 2 外观检查 用目测法进行检查。 8 电源适应能力试验 8 1 电源电压暂降影响试验 按g b t1 7 6 2 6 1 1 规定的程序和方法进行试验。 8 2 电源电压短时中断影响试验 按g b t1 7 6 2 6 1 1 规定的程序和方法进行试验。 8 3 电源电压变化影响试验 按g b t1 7 6 2 6 1 1 规定的程序和方法进行试验。 9 共模抗扰度试验 9 1 d i 通道模板共模抗扰度试验 对d i 通道模板的隔离型电平输入通道按下述方法进行共模抗扰度试验。试验电路见图4 。 g b t2 6 8 0 4 6 2 011 萍罕地大地 图4隔离型d i 通道抗共模干扰测试电路图 在浮空地与计算机地之间加共模电压( e 。) ，运行测试程序，检查d i 通道模板寻址功能和动作功能 是否正常。共模电压值按产品标准规定。 9 2d o 通道模板共模干扰影响试验 对d o 通道模板的隔离型电平输出通道按下述方法进行共模抗扰度试验。在浮空地与计算机地之 间加共模电压( 共模电压值按产品标准规定) ，运行测试程序，检查d o 通道模板寻址功能和动作功能是 否正常。 1 0 环境影响试验 1 0 1 环境温度影响试验 按g b t1 8 2 7 1 3 2 0 0 0 中第5 章规定的方法进行试验。 1 0 2 环境相对湿度影响试验 按g b t1 8 2 7 1 3 - - 2 0 0 0 中第6 章规定的方法进行试验。 1 0 3 振动影响试验 按g b t1 8 2 7 1 3 - - 2 0 0 0 中第7 章规定的方法进行试验。 1 1 电磁兼容抗扰度试验 11 1 射频电磁场辐射抗扰度试验 按g b t1 7 6 2 6 3 规定的程序和方法进行试验。 1 1 2 工频磁场抗扰度试验 按g b t1 7 6 2 6 8 规定的程序和方法进行试验。 1 1 3 静电放电抗扰度试验 按g b t 1 7 6 2 6 2 规定的程序，根据模板的具体情况，可选用空气放电或接触放电的方法进行 试验。 ”4 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 按g b t1 7 6 2 6 4 规定的程序和方法进行试验。 ”5 浪涌( 冲击) 抗扰度试验 按g b t1 7 6 2 6 5 规定的程序和方法进行试验。 1 1 6 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验 按g b t1 7 6 2 6 6 规定的程序和方法进行试验。 6 g b t2 6 8 0 4 6 2 0 1 1 1 2 抗运输环境影响试验 1 2 1 抗运输高温影响试验 d i d o 通道模板在包装条件下按g b t1 8 2 7 1 3 2 0 0 0 规定的方法进行试验。 1 2 2 抗运输低温影响试验 d i d o 通道模板在包装条件下按g b t1 8 2 7 1 3 2 0 0 0 规定的方法进行试验。 1 2 3 抗运输湿热影响试验 d i d o 通道模板在包装条件下按g b t2 4 2 3 4 规定的方法进行试验。 1 2 4 抗运输自由跌落影响试验 d i d 0 通道模板在包装条件下按g b t1 8 2 7 1 32 0 0 0 规定的方法进行试验。 1 3 特殊性能试验认证 1 3 1抗腐蚀和侵蚀性能试验 当制造商和用户决定进行抗腐蚀和侵蚀性能试验时，选择在具备试验条件的检测机构进行试验。 1 3 2 防爆性能检验 根据防爆要求，由国家授权的防爆检测机构进行检验并颁发防爆合格证。 1 3 3 功能安全认证 根据功能安全要求，由安全检测机构进行检验认证。 1 4 可靠性认证 由国家或行业授权的可靠性认证机构进行认证和评定。 1 5 长时间运行考核 在参比试验大气条件或正常工作大气条件下，运行考核程序，连续运行时间不少于7 2h ，考核期间 d i d o 通道模板应正常工作。 1 6 检验规则 1 6 1 型式检验 有下列情况之一的应进行型式检验： a ) 新试制的产品定型时或老产品转产时； b ) 正常生产的产品，当结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时； c ) 连续生产的产品，4 5 年进行一次型式检验； d )国家有关部门提出型式检验要求时。 除非另有规定，型式检验应按本部分规定中除特殊要求项目以外的全部项目进行检验。 型式检验项目见表1 中的“型式检验”。 可靠性认证在批量生产阶段单