ГОСТ 30607-98

Группа П75

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНТРОЛЛЕРЫ ПРОГРАММИРУЕМЫЕ СТАНОЧНЫЕ

     
Общие технические требования

     
Programmable controllers of machines.
General technical requirements

     
     
МКС 25.040.40

Дата введения 2004-01-01

Предисловие

     
     1 РАЗРАБОТАН ТК 75; Открытым акционерным обществом "Украинский научно-исследовательский институт станков, инструментов, приборов" (ОАО "УкрНИИСИП")
     
     ВНЕСЕН Комитетом Украины по вопросам стандартизации, метрологии и сертификации
     
     2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 14 от 12 ноября 1998 г.)
     
     За принятие проголосовали:
     

     
     
     3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 20 января 2003 г. N 14-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30607-98 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2004 г.
     
     4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
     
     

     1 Область применения

     
     Настоящий стандарт распространяется на программируемые контроллеры станочные (далее - ПКС), построенные на основе элементов и принципов вычислительной техники (микропроцессоры, память, общая шина передачи информации и др.), предназначенные для управления машинами и механизмами станочного типа, имеющими электромеханический или электроуправляемый привод для сообщения движения узлам машины (например, металло- и деревообрабатывающие станки, кузнечно-прессовое оборудование, промышленные роботы, автоматические линии, транспортные системы и т.д. - далее - станки).
     
     Стандарт устанавливает классификацию ПКС и общие технические требования к ним.
     
     Обязательные требования к ПКС изложены в 5.1, 5.3, 5.4, 5.5 и разделе 6.
     
     

     2 Нормативные ссылки

     
     В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
     
     ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности
     
     ГОСТ 26.010-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы частотные электрические непрерывные входные и выходные
     
     ГОСТ 26.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные
     
     ГОСТ 26.013-81 Средства измерений и автоматизации. Сигналы электрические с дискретным изменением параметров входные и выходные
     
     ГОСТ 26.014-81 Средства измерений и автоматизации. Сигналы электрические кодированные входные и выходные
     
     ГОСТ 3044-94 Преобразователи термоэлектрические. Номинальные статические характеристики преобразования*
__________________
     * На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 8.585-2001.
     
     ГОСТ 12997-84 Изделия ГСП. Общие технические условия
     
     ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (КОД IP)
     
     ГОСТ 19768-93 Информационная технология. Наборы 8-битных кодированных символов. Двоичный код обработки информации
     
     ГОСТ 21128-83 Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В
     
     ГОСТ 21552-84 Средства вычислительной техники. Общие технические требования, приемка, методы испытаний, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
     
     ГОСТ 23511-79* Радиопомехи индустриальные от электротехнических устройств, эксплуатируемых в жилых домах или подключаемых к их электрическим сетям. Нормы и методы измерений
__________________
     * На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51318.14.1-99.
     
     ГОСТ 25861-83 Машины вычислительные и системы обработки данных. Требования по электрической и механической безопасности и методы испытаний
     
     

     3 Определения и сокращения

     
     В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
     
     контроллер программируемый, ПК: Часть системы управления, которая управляет электроавтоматикой оборудования по заранее введенной в систему управления программе функционирования электроавтоматики оборудования;
     
     контроллер программируемый станочный, ПКС: Программируемый контроллер, осуществляющий управление машинами и механизмами станочного типа (имеющими электромеханический или электроуправляемый привод для сообщения движения узлам машины);
     
     оператор станка: Человек, осуществляющий управление оборудованием в процессе его работы;
     
     наладчик ПКС: Специалист, осуществляющий начальную наладку и периодическую подналадку ПКС станка;
     
     прибор программирования и отладки ПКС: Сервисное устройство ПКС, предназначенное для ввода-вывода и отображения буквенно-цифровой и символьной информации при программировании ПКС и отладке станка;
     
     прибор наладчика: Переносное сервисное устройство ПКС, выполняющее, кроме функций прибора программирования и отладки, другие функции (например, запись и перезапись программы, запуск различных тестов, дистанционное управление режимами работы ПКС и т.д.);
     
     прибор перезаписи: Сервисный прибор ПКС, предназначенный для записи (перезаписи) рабочих программ в ППЗУ с ультрафиолетовым стиранием;
     
     мониторный режим: Режим, в котором отработка программы сопровождается отображением на экране персонального компьютера или прибора наладчика необходимой части программы и (или) состояния аппаратов станка в релейно-контактных символах. Мониторный режим может быть реализован в режиме РАБОТА или в подрежиме ПОШАГОВЫЙ режима ОТЛАДКА;
     
     пошаговая отработка: Отработка программы ПКС, при которой цикл отрабатывается до изменения состояния входов ПКС, после чего выходы отключаются от станка и наладчик имеет возможность проанализировать состояние станка и ПКС методом однократного сканирования. Затем по его команде инициируются выходы и отрабатывается следующий шаг цикла;
     
     однократное сканирование: Субподрежим ПКС, при котором осуществляется последовательная проверка программы пользователя на соответствие выходных сигналов ПКС комбинации входных сигналов (после каждого сканирования набирают следующую по программе комбинацию входных сигналов и подают очередную команду на однократное сканирование, после чего проверяют соответствие выходных сигналов ПКС набранной комбинации входных). Данный субподрежим реализуется с помощью прибора программирования и отладки, а также имитатора входных сигналов станка.
     
     В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:
     
     ЭВМ - электронно-вычислительная машина;
     
     ЦАП - цифро-аналоговое преобразование;
     
     АЦП - аналого-цифровое преобразование;
     
     ОЗУ - оперативное запоминающее устройство;
     
     ППЗУ - программируемое постоянное запоминающее устройство;
     
     ЭППЗУ - программируемое постоянное запоминающее устройство с электрическим способом записи и стирания информации;
     
     ТУ - технические условия;
     
     ЗИП - запасные части, инструменты, принадлежности и материалы.
     
     

     4 Классификация

     
     4.1 По совокупности признаков ПКС подразделяют на классы, указанные в таблице 1.
     
     
Таблица 1 - Классификация ПКС
     

     5 Технические требования

     
     5.1 Требования назначения
     
     5.1.1 Требования к функционированию
     
     5.1.1.1 ПКС должны обеспечивать выполнение функций, приведенных в таблице 2.
     
     
Таблица 2 - Функции ПКС
     

     
     
     5.1.1.2 ПКС должны функционировать в следующих режимах:
     
     РАБОТА;
     
     ОТЛАДКА.
     
     В режиме РАБОТА должна выполняться программа пользователя. Режим РАБОТА всегда должен начинаться с диагностики ПКС и станков.
     
     В этом режиме должна быть исключена возможность изменения программы пользователем.
     
     Режим ОТЛАДКА должен предусматривать следующие подрежимы:
     
     ПОШАГОВЫЙ;
     
     ТЕСТИРОВАНИЕ;
     
     ПРОГРАММИРОВАНИЕ;
     
     МОНИТОРНЫЙ.
     
     В подрежиме ПОШАГОВЫЙ должна осуществляться отработка программы пользователя по шагам с отключением выходов от станков в конце каждого шага.
     
     В подрежиме ТЕСТИРОВАНИЕ должен осуществляться запуск и работа тестовых программ, позволяющих определять исправность ПКС и станков.
     
     В подрежиме ПРОГРАММИРОВАНИЕ должна быть обеспечена возможность программирования и редактирования программы пользователя (при работе от ОЗУ или ЭППЗУ).
     
     Подрежим ПРОГРАММИРОВАНИЕ должен обеспечивать субподрежим ОДНОКРАТНОЕ СКАНИРОВАНИЕ, реализуемый на стенде с помощью прибора программирования и отладки и имитатора входных сигналов станка.
     
     В подрежиме МОНИТОРНЫЙ должна быть предусмотрена отработка программы, сопровождающаяся отображением на экране персонального компьютера или прибора наладчика необходимой части программы и (или) состояния аппаратов станков в релейно-контактных символах.
     
     Доступ к переключению режимов работы ПКС при закрытых дверцах электрошкафа должен иметь только наладчик ПКС с помощью прибора наладчика.
     
     5.1.1.3 ПКС должны иметь средства самоконтроля, обеспечивающие контроль:
     
     - функционирования основных элементов ПКС;
     
     - сохранности программы пользователя;
     
     - интерфейсных магистралей;
     
     - времени сканирования рабочей программы;
     
     - функционирования всех модулей ПКС;
     
     - напряжения источника питания энергонезависимой памяти.
     
     Самоконтроль должен осуществляться:
     
     - при подключении устройства программирования и отладки;
     
     - при запуске рабочей программы (при этом самоконтроль не должен приводить к не предусмотренным программой действиям станков);
     

     - в процессе работы периодически на каждом цикле программы или через несколько циклов.
     
     5.1.1.4 При обнаружении неисправности ПКС должны индицировать ее характер, место и формировать сигналы, которые могут быть использованы для принятия мер по устранению неисправности.
     
     В случае неисправности ПКС должны выдать сигнал для остановки станка по безопасному алгоритму.
     
     5.1.2 Требования к памяти
     
     5.1.2.1 Объем памяти, выделяемой для программы пользователя, и среднее время выполнения 1000 логических инструкций, включающих 75% опросов входов и 25% опросов выходов, а также продолжительность фазы обмена, должны быть не менее приведенных в таблице 3.
     
     
Таблица 3
     

     
     
     5.1.2.2 Время сохранения информации в энергонезависимой памяти ПКС при отключенном питании должно составлять не менее 170 ч.
     
     В ПКС должна быть предусмотрена специальная сигнализация, срабатывающая при снижении выходного напряжения источника резервного питания при уровне менее 170 ч.
     
     5.1.3 Требования к электрическому питанию
     
     5.1.3.1 Электрическое питание ПКС должно осуществляться от сетей общего назначения по ГОСТ 21128 переменным однофазным током [напряжение 110 В или 220 В с допускаемым отклонением от минус 15% до плюс 10%; частота (50±1) Гц] или от источников по ГОСТ 21128 постоянным током (напряжение 24 В с допускаемым отклонением от минус 15% до плюс 10%).
     
     Примечания
     
     1 При питании ПКС переменным током рекомендуется предусмотреть возможность питания частотой от 49 до 61 Гц.
     
     2 Допускается по согласованию с заказчиком питание ПКС осуществлять от сетей общего назначения по ГОСТ 21128 переменным током [напряжение 115, 230, 240, 400 и 440 В с допускаемым отклонением от минус 15% до плюс 10%; частота (60+1) Гц].
     
     3 Для ПКС классов 4, 5 источник питания ПКС, получающий питание от сети, следует устанавливать в компоновочный каркас, а не отдельно от каркаса.
     
     
     5.1.3.2 В ПКС должна быть исключена возможность автоматического продолжения работы (автоматического повторного перезапуска) при снятии и последующем включении питающего напряжения (время между снятием и включением напряжения не менее 50 мс).
     
     5.1.3.3 Воздействие на ПКС внешних помех от сети питания и от электрооборудования станка, не превышающих значений, указанных в таблице 4, не должно приводить к отказам и сбоям в работе ПКС.
     
     
Таблица 4 - Параметры внешних помех
     

     
     
     5.1.3.4 ПКС не должны создавать при включении и работе помех, вызывающих сбои в работе своих модулей и других устройств, подключаемых к той же сети (источнику, преобразователю).
     
     5.1.3.5 В электрооборудовании станка должны быть предусмотрены меры по подавлению помех, поступающих в ПКС из линии связи ПКС со станком: экранирование соответствующих цепей, шунтирование обмоток реле и электродвигателей помехоподавляющими элементами, шунтирование диодами обмоток аппаратов постоянного тока и т.д.
     
     Требования по подавлению помех в электрооборудовании станка должны быть указаны в эксплуатационной документации на ПКС.
     
     5.1.4 Требования к программному обеспечению
     
     5.1.4.1 Программное обеспечение ПКС должно обеспечивать:
     
     - функционирование ПКС во всех режимах;
     
     - начальный запуск и индикацию неисправностей;
     
     - реализацию функций электроавтоматики по программе;
     
     - реализацию языков программирования;
     
     - реализацию протоколов обмена с сервисным оборудованием и с верхним уровнем.
     
     5.1.4.2 В ПКС используют следующие языки программирования:
     
     - релейно-контактные символы;
     
     - список инструкций;
     
     - булевые функции или мнемокод.
     
     Допускается использование других языков программирования по согласованию между потребителем и изготовителем.
     
     5.1.4.3 ПКС поставляют с резидентным программным обеспечением, достаточным для функционирования ПКС и восприятия программы пользователя.
     
     Конкретные функции программного обеспечения должны быть указаны в технических условиях на ПКС конкретного типа.
     
     5.1.5 Требования к входным и выходным сигналам
     
     5.1.5.1 Входные и выходные сигналы ПКС подразделяют на интерфейсные и неинтерфейсные.
     
     5.1.5.2 Интерфейсные сигналы должны обеспечивать организацию обмена информацией между агрегатными модулями моноблочных ПКС, между блоками ввода-вывода и блоками управления в блочно-модульных ПКС, между агрегатными модулями в составе блока управления блочно-модульных ПКС, между различными ПКС, между ПКС и сервисным оборудованием, а также организацию обмена информацией с ЭВМ верхнего уровня. Интерфейсные сигналы устанавливают в технических условиях на ПКС конкретного типа.
     
     5.1.5.3 Неинтерфейсные входные и выходные сигналы должны соответствовать требованиям ГОСТ 26.011, ГОСТ 26.013, ГОСТ 26.014, ГОСТ 24.010, ГОСТ 3044 и ГОСТ 19768.
     

     5.2 Требования надежности
     
     5.2.1 Номенклатуру и значения показателей надежности ПКС устанавливают в ТУ на ПКС конкретного типа.
     
     5.3 Требования радиоэлектронной защиты
     
     5.3.1 Уровень индустриальных радиопомех, создаваемых при работе ПКС, не должен превышать значений, установленных в "Общесоюзных нормах допускаемых индустриальных радиопомех" (Нормы 8) [8].
     
     Для ПКС, эксплуатируемых в жилых домах и учреждениях (предприятиях), электрические сети которых подключены к сетям жилых домов, уровень индустриальных радиопомех не должен превышать значений, указанных в ГОСТ 23511.
     
     5.3.2 ПКС должны сохранять свои характеристики при воздействии индустриальных радиопомех, не превышающих норм, предусмотренных в "Общесоюзных нормах допускаемых индустриальных радиопомех" (Нормы 1-9) [1]-[9].
     
     5.4 Требования стойкости к внешним воздействиям
     
     5.4.1 Все классы ПКС должны быть устойчивыми и прочными к воздействию температуры и влажности окружающей среды в диапазонах, указанных в таблице 5.
     
     
Таблица 5
     

     
     
     5.4.2 По согласованию между потребителем и изготовителем допускается изготовлять ПКС, сохраняющие работоспособность при более жестких условиях эксплуатации (температура выше плюс 60 °С, повышенная влажность и загрязненность окружающего воздуха и т.д.).
     
     5.4.3 ПКС устанавливают внутри электрошкафа или других соответствующих оболочек.
     
     Требования к защищенности ПКС от попадания внутрь твердых посторонних тел (пыли) и воды - по ГОСТ 14254. Степень защиты ПКС - IP20.
     
     Допускается по согласованию между потребителем и изготовителем устанавливать другие степени защиты по ГОСТ 14254.
     
     5.4.4 По устойчивости к механическим воздействиям ПКС должны соответствовать виброустойчивому исполнению по ГОСТ 12997.
     
     5.5 Конструктивные требования
     
     5.5.1 ПКС всех классов должны быть рассчитаны на одностороннее обслуживание.
     
     5.5.2 ПКС классов 1, 2, 3 должны монтироваться внутри электрошкафа на стандартную шину крепления электрооборудования, а также иметь возможность крепления на панели.
     
     ПКС классов 4, 5 рекомендуется изготавливать в размерах печатных плат, не превышающих по площади 200х100 мм (двойной европейский стандарт).
     
     5.5.3 Конструкция ПКС должна обеспечивать доступ ко всем модулям и другим составным частям, которые могут потребовать регулирования и (или) замены в процессе эксплуатации.
     
     5.5.4 Модули, вспомогательные изделия одного и того же вида и исполнения должны быть взаимозаменяемы.
     
     5.5.5 Для присоединения внешних цепей ПКС должны быть снабжены контактными колодками с зажимами под винт, имеющими цифровую индексацию.
     
     Зажимы под винт должны быть рассчитаны на три провода сечением от 0,5 до 1,5 мм.
     
     5.5.6 Конструкция ПКС и его составных частей должна обеспечивать выполнение требований безопасности по ГОСТ 12.2.007.0.
     
     5.5.7 Выходные цепи ПКС должны быть защищены от перегрузки, короткого замыкания и экстратоков.
     
     5.5.8 Все входы-выходы должны иметь световую индикацию состояния входных-выходных сигналов.
     
     5.5.9 В ПКС должны быть предусмотрены средства обнаружения ошибок в программе пользователя, обеспечивающие выдачу необходимых сообщений оператору.
     
     5.5.10 Признаки диагностируемых неисправностей и способы их устранения устанавливают в эксплуатационной документации на ПКС конкретного типа.
     
     5.5.11 Входы ПКС, на которые подают питание от внешнего источника, должны иметь защиту от перенапряжения.
     
     

     6 Требования безопасности

     
     6.1 Общие положения - по ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ 12997 и ГОСТ 25861.
     
     Требования электрической и механической безопасности, меры и класс защиты от поражения электрическим током должны быть установлены в ТУ на конкретные ПКС в соответствии с требованиями ГОСТ 25861.
     
     6.2 Требования к изоляции
     
     6.2.1 Электрическая прочность изоляции между отдельными электрическими цепями и между этими цепями и корпусом ПКС должна обеспечивать отсутствие пробоев и поверхностных перекрытий изоляции при испытательных напряжениях не ниже значений, установленных ГОСТ 21552.
     
     6.2.2 Электрическое сопротивление изоляции между отдельными электрическими цепями и корпусом ПКС в зависимости от климатических условий эксплуатации должно соответствовать ГОСТ 21552.
     
     6.3 Цепи входных и выходных каналов любой пары модулей ввода-вывода и цепи питания ПКС должны быть гальванически развязаны друг от друга, от металлических частей компоновочных изделий и от цепей внутриблочного интерфейса, через который сопрягаются модули контроллера.
     
     6.4 При включении, выключении и всех возможных режимах работы ПКС не должны выдавать сигналы, которые могут привести к несанкционированным действиям станков, управляемых этими ПКС.
     
     

     7 Комплектность

     
     7.1 Комплект ПКС должен включать:
     
     - собственно ПКС в заказанной конфигурации;
     
     - формуляр (паспорт), техническое описание и инструкцию по эксплуатации, включающую инструкцию по программированию;
     
     - технические описания и инструкции по эксплуатации модулей (для блочно-модульных ПКС), вспомогательных, компоновочных и сервисных изделий - по одному на каждый вид изделий, входящих в состав ПКС;
     
     - паспорта модулей вспомогательных, компоновочных и сервисных изделий - для каждого изделия, входящего в состав ПКС;
     
     - комплект ЗИП (согласно ведомости ЗИП).
     
     В комплект ПКС классов 3, 4, 5 должен входить кабель связи между ПКС и персональной ЭВМ.
     
     7.2 По отдельному требованию в состав сервисного оборудования должны входить:
     
     - прибор наладчика;
     
     - прибор программирования и отладки;
     
     - прибор записи программ;
     
     - пакет сервисных программ для персонального компьютера на гибком магнитном диске для облегчения составления программ пользователя (с необходимыми пояснениями и элементами синтаксического контроля);
     
     - листинг примера программы пользователя, охватывающий работу со всеми разработанными платами и содержащий подробные комментарии с формулами расчета параметров и ссылками на необходимую табличную и графическую информацию;
     
     - адаптеры (преобразователи интерфейсов) для включения ПКС в сеть верхнего уровня.
     

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

     
Библиография

     
     
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003