ГОСТ Р 51841-2001
Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51841-2001
(МЭК 61131-2-92)

Группа П75

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРОГРАММИРУЕМЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ

     
Общие технические требования и методы испытаний

     
Programmable controllers.
General technical requirements and test methods

ОКС 35.160
ОКП 40 1000;
40 2000;
40 3000;
40 4200;
40 6000;
42 1000;
42 2200;
42 3000;
42 5000

Дата введения 2003-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 306 "Измерения и управление в промышленных процессах"

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 24 декабря 2001 г. N 556-ст

3 Настоящий стандарт содержит аутентичный текст международного стандарта МЭК 61131-2 (1992-09), издание 1 "Программируемые контроллеры. Часть 2. Требования к оборудованию и испытаниям" с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Введение

МЭК 61131-2 является частью стандартов серии МЭК 61131, относящихся к программируемым контроллерам и связанных с ними периферийным устройствам. Стандарты серии МЭК 61131 имеют следующую структуру:

часть 1 - общая информация;

часть 2 - требования к оборудованию и испытания;

часть 3 - языки программирования;

часть 4 - руководства для пользователя;

часть 5 - технические характеристики средств обмена сообщениями.

Положения и процедуры, устанавливаемые стандартами серии МЭК 61131, должны применяться комплексно, и имеют приоритет перед положениями других стандартов МЭК в отношении программируемых контроллеров и связанных с ними периферийных устройств (за исключением стандартов по безопасности).

Соответствие стандартам серии МЭК 61131 может быть дано после выполнения всех испытаний и проверок, установленных в МЭК 61131-2.

Текст непосредственно стандарта МЭК 61131-2 набран прямым шрифтом, дополнительные требования к нему, отражающие потребности экономики страны, - курсивом.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на программируемые контроллеры (ПК) и периферийные устройства (ПУ), подсоединенные к ним инструментальные средства программирования и отладки программ (СПИОП), технические средства тестирования и человеко-машинного интерфейса, и т.п.

ПК и связанные с ними ПУ рассматриваются как самостоятельные изделия, применяемые для автоматизации производственных процессов. Стандарт не распространяется на автоматизированные системы, в которых ПК могут применяться как один из основных ее компонентов, включая и программное обеспечение ПК.

Настоящий стандарт устанавливает

- электрические, механические и функциональные требования для ПК и связанных с ними ПУ;

- условия эксплуатации, хранения и транспортирования;

- методы испытаний и процедуры, которые должны использоваться для проверки соответствия характеристик ПК и связанного с ним ПУ установленным требованиям.

Примечание - Определение испытаний - по ГОСТ 16504.


ПК и связанные с ними ПУ предназначены для управления механизмами и технологическими процессами в промышленных зонах, и могут для этих целей поставляться как заключенными в корпус, так и без него.

Стандарт распространяется также на любые изделия, выполняющие функции ПК и/или связанных с ними ПУ.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения

ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 27473-87 (МЭК 112-79) Материалы электроизоляционные твердые. Метод определения сравнительного и контрольного индексов трекингостойкости во влажной среде

ГОСТ 27483-87 (МЭК 695-2-1-80) Испытания на пожароопасность. Методы испытаний. Испытание нагретой проволокой

ГОСТ 27918-88 Реле измерительные с одной входной воздействующей величиной с зависимой выдержкой времени

ГОСТ 28199-89 (МЭК 68-2-1-74) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание А. Холод

ГОСТ 28200-89 (МЭК 68-2-2-74) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание В. Сухое тепло

ГОСТ 28201-89 (МЭК 68-2-3-69) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Са. Влажное тепло, постоянный режим

ГОСТ 28203-89 (МЭК 68-2-6-82) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Fc и руководство. Вибрация (синусоидальная)

ГОСТ 28209-89 (МЭК 68-2-14-84) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание N. Смена температуры

ГОСТ 28213-89 (МЭК 68-2-6-82) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Еа и руководство. Одиночный удар

ГОСТ 28216-87 (МЭК 68-2-30-87) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Db и руководство. Влажное тепло, циклическое (12+12-часовой цикл)

ГОСТ 28217-89 (МЭК 68-2-31-69) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Ес. Падение и опрокидывание, предназначенное в основном для аппаратуры

ГОСТ 28218-89 (МЭК 68-2-32-75) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание Ed. Свободное падение

ГОСТ 28312-89 (МЭК 417-73) Аппаратура радиоэлектронная профессиональная. Условные графические обозначения

ГОСТ 28779-90 (МЭК 707-81)/ГОСТ Р 50695-94 (МЭК 707-81) Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения воспламеняемости под воздействием источника зажигания

ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83) Стандартные напряжения

ГОСТ 30326-95 (МЭК 950-86)/ГОСТ Р 50377-92 (МЭК 950-86) Безопасность оборудования информационной технологии, включая электрическое конторское оборудование

ГОСТ Р 50030.1-2000 (МЭК 60947-1-99) Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие требования и методы испытаний

ГОСТ Р 50462-92 (МЭК 446-89) Идентификация проводников по цветам или цифровым обозначениям

ГОСТ Р 50571.19-2000 (МЭК 60364-4-443-95) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 44. Защита от перенапряжений. Раздел 443. Защита электроустановок от грозовых и коммутационных перенапряжений

ГОСТ Р 51317.4.1-2000 (МЭК 61000-4-1-2000) Совместимость технических средств электромагнитная. Испытания на помехоустойчивость. Виды испытаний

ГОСТ Р 51317.4.2-99 (МЭК 61000-4-2-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.3-99 (МЭК 61000-4-3-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.4-99 (МЭК 61000-4-4-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.5-99 (МЭК 61000-4-5-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к микросекундным импульсным помехам большой энергии. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.11-99 (МЭК 61000-4-11-94) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к динамическим изменениям напряжения электропитания. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.12-99 (МЭК 61000-4-12-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к колебательным затухающим помехам. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51318.22-99 (СИСПР 22-97) Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от оборудования информационных технологий. Нормы и методы испытаний

ГОСТ Р МЭК 60073-2000 Интерфейс человекомашинный. Маркировка и обозначения органов управления и контрольных устройств. Правила кодирования информации

3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины.

3.1 доступная часть оборудования:

1) часть оборудования, которой можно коснуться стандартным сочлененным испытательным щупом (см. ГОСТ 14254);

2) проводящая часть, которой можно легко коснуться и которая обычно не находится под напряжением, но может оказаться под напряжением при отказе оборудования.

3.2 базовая конфигурация(и) программируемого контроллера: Представительная конфигурация, используемая для типовых испытаний. Состоит как минимум из процессорного блока, источника питания и устройств ввода/вывода. См. рисунок 1.

3.3 батарея: Электрохимический источник энергии, который может быть перезаряжаемым или нет.

3.4 воздушный зазор: Кратчайшее расстояние по воздуху между двумя проводящими частями.

3.5 покрытие защитное: Покрытие из соответствующего изоляционного материала, который закрывает воздушный зазор и/или область поверхности изоляции печатной платы таким образом, чтобы исключить воздействие внешней среды и чтобы воздушный зазор и/или поверхность диэлектрика могли выдержать требуемое импульсное и непрерывное электрическое напряжение.

Примечание - Покрытие обычно применяется, чтобы исключить влияние атмосферы и усилить диэлектрические свойства воздушного зазора и/или поверхности изоляции, которые в нормальном состоянии без покрытия были бы неадекватны окружающим условиям.

3.6 индекс стойкости к пробою (CTI): Числовое значение максимального напряжения, при котором материал выдерживает без пробоя падение 50 капель NHCl (хлорида аммиака).

3.7 путь утечки по поверхности изоляции: Минимальное расстояние между двумя проводящими частями.

3.8 заземление: Часть Земли, которая рассматривается как проводящая, чей электрический потенциал условно принимается за нуль и располагается вне зоны влияния устройств заземления.

3.8.1 функциональное заземление: Проводник, который имеет электрический контакт с Землей для целей улучшения помехоустойчивости.

3.8.2 защитное заземление: Проводник, который имеет электрический контакт с Землей для целей обеспечения безопасности.

3.9 электромагнитная совместимость (ЭМС): По ГОСТ Р 51317.4.1

3.10 корпус: Конечный кожух оборудования, который обеспечивает защиту от случайного контакта с компонентами под напряжением и/или движущимися частями.

3.11 класс оборудования: Условный номер, присвоенный группе оборудования, для которой применяются определенные средства, используемые для обеспечения защиты от поражения электрическим током при нормальной эксплуатации и в условиях единичного дефекта функционирования установленного оборудования.

3.11.1 оборудование класса I: Оборудование, у которого защита от поражения электрическим током обеспечивается не только основной изоляцией, но также и дополнительными мерами безопасности, заключающимися в том, что доступные проводящие части соединяются защитным проводником заземления в стационарных проводных соединениях установки таким способом, что они не могут оказаться под напряжением в случае неисправности основной изоляции.

Примечание - Оборудование класса I может иметь части с двойной или усиленной изоляцией или содержать блоки, функционирующие при сверхнизком безопасном напряжении.

3.11.2 оборудование класса II: Оборудование, в котором защита от поражения электрическим током обеспечивается не основной изоляцией, а дополнительными мерами безопасности, например двойной или усиленной изоляцией. Не предусматриваются меры в виде защитного заземления или соответствующие условия монтажа оборудования.

Такое оборудование может быть:

а) класса II - оборудование с прочным и по существу непрерывным корпусом из изоляционного материала, который окружает все проводящие части, за исключением небольших частей типа фабричных марок, винтов и заклепок, отделенных от частей с опасным напряжением изоляцией, эквивалентной по крайней мере усиленной изоляции, или

б) класса II - оборудование с непрерывным металлическим корпусом, в котором используется двойная изоляция, за исключением частей с усиленной изоляцией;

в) комбинацией оборудования классов I и II.

3.11.3 оборудование класса III: Оборудование, в котором защита от поражения электрическим током обеспечивается цепями, функционирующими при сверхнизком безопасном напряжении (СНБН), создающими напряжения, не превышающие уровней СНБН.

3.12 Оборудование

3.12.1 оборудование закрытое (в корпусе): Оборудование, закрытое со всех сторон, кроме поверхности его установки, обеспечивающее защиту персонала от случайного касания блоков под напряжением или движущихся частей, содержащихся в аппаратуре, и оборудования от попадания случайных твердых тел средних размеров и отвечающее требованиям механической прочности, возгораемости и устойчивости.

3.12.2 оборудование открытое (без корпуса): Оборудование, у которого могут быть доступны электрические части под напряжением, например главный процессор. Оно должно применяться в других узлах с целью обеспечения безопасности.

3.12.3 оборудование стационарное: Оборудование, которое является частью постоянной установки.

3.12.4 оборудование переносное, портативное: Оборудование, удерживаемое и управляемое руками.

3.12.5 оборудование, подключаемое без отключения питания: Оборудование, которое может быть подключено или отключено от конфигурации ПК в любое время, в том числе и во время функционирования аппаратуры, без нарушения или прерывания ее нормальной работы, а также без какого-либо риска для оператора и ПК.

3.12.6 оборудование портативное: Закрытое оборудование, предназначенное для ручной переноски, например инструментальные средства программирования и отладки (СПИО), испытательное оборудование (ИО).

3.13 опасное напряжение: Пиковое переменное или постоянное напряжение, превышающее 50 В.

3.14 устойчивость: Способность системы с ПК не реагировать и нормально функционировать в пределах норм, указанных изготовителем, в случае, когда оборудование системы подвергается влиянию факторов, определенных в настоящем стандарте.

3.15 аналоговый вход: Вход, который преобразует непрерывный сигнал в дискретный, представляемый в виде многоразрядного двоичного числа, используемого в конфигурации ПК.

3.16 цифровой вход типов 1 и 2

3.16.1 цифровой вход типа 1: Цифровой вход для измерительных сигналов, получаемых от механических контактов коммутационной аппаратуры, например реле, кнопок, выключателей и т.п.

3.16.2 цифровой вход типа 2: Цифровой вход для измерительных сигналов, получаемых от электронных устройств переключения, например двухпроводных переключателей.

3.17 изоляция (основная, дополнительная, двойная, усиленная):

1) основная изоляция: Изоляция, применяемая для частей оборудования, находящихся под напряжением, с целью обеспечения защиты от поражения электрическим током;

2) дополнительная изоляция: Независимая изоляция, применяемая в дополнение к основной изоляции для того, чтобы гарантировать защиту от поражения электрическим током в случае отказа основной изоляции;

3) двойная изоляция: Изоляция, включающая основную и дополнительную изоляцию;

4) усиленная изоляция: Отдельная система изоляции, применяемая для частей под напряжением, которая обеспечивает степень защиты от поражения электрическим током, эквивалентную двойной изоляции в условиях, определенных в настоящем стандарте.

Примечание - Термин "система изоляции" не подразумевает, что изоляция должна быть однородной. Она может иметь несколько уровней, которые по отдельности не могут быть проверены как дополнительная или основная изоляция.

3.18 интерфейс: Граница раздела рассматриваемых систем или отдельных частей системы, через которую передается информация или электрическая энергия.

3.19 изолированные (устройства, цепи): Устройства или цепи, не имеющие гальванического соединения между собой.

3.20 сеть электропитания: По ГОСТ 13109.

3.21 группа материала изоляции: Изоляционные материалы, классифицируемые по индексу стойкости к пробою (CTI).

3.22 микросреда: Условия внешней среды, в которых находятся рассматриваемые воздушный зазор или часть поверхности изоляции.

Примечание - Микросреда в основном определяет качество изоляции. Она может существенно отличаться от внешней среды оборудования, так как определяется климатическими и электромагнитными факторами, а также уровнем загрязнения.

3.23 модуль: Устройство, например плата ввода-вывода, которая вставляется в соединительную плату или основной блок.

3.24 аналоговый выход: Выход, осуществляющий преобразование многоразрядного двоичного числа от программируемого контроллера в непрерывный сигнал.

3.25 цифровой выход: Выход, осуществляющий преобразование одноразрядного двоичного числа в сигнал с двумя состояниями.

3.26 категория перенапряжения (сети или электрической системы): Условный номер, основанный на ограничении значений предполагаемых переходных перенапряжений (или управления ими), встречающихся в сети (или в пределах электрической системы, имеющей различные номинальные напряжения), и зависящий от средств, используемых для ограничения перенапряжений.

Примечание - В электрической системе переход из одной категории перенапряжения к другой, более низкой, осуществляется применением соответствующих средств, удовлетворяющих требованиям интерфейса. Такие требования интерфейса могут заключаться в установке защитных устройств от перенапряжений или последовательно-параллельного сопротивления, способных рассеивать, поглощать или преобразовывать энергию соответствующего импульса тока с тем, чтобы понизить переходное значение перенапряжения до такой величины, которая соответствует более низкой категории перенапряжения.

3.27 степень загрязнения (в микросреде): Условный номер, присвоенный для оценки изолирующих качеств воздушных зазоров и частей поверхности изоляции с целью установления величины загрязнения микросреды:

1) степень загрязнения 1: Отсутствие загрязнений или наличие только сухих, непроводящих загрязнений. Загрязнения не существенны;

2) степень загрязнения 2: Обычно имеют место только непроводящие загрязнения. Иногда может ожидаться временная проводимость, вызванная конденсацией влаги;

3) степень загрязнения 3: Имеют место проводящие загрязнения. Сухие непроводящие загрязнения могут стать проводящими из-за конденсации влаги.

Примечания:

1 Проводимость изоляции происходит из-за осаждения постороннего материала и влажности.

2 Минимальные воздушные зазоры для степеней загрязнения 2 и 3 основаны на опытных данных.

3.28 сменный разъем: Средства соединения, предназначенные для использования пользователем ПК при функционировании или техническом обслуживании аппаратуры.

3.29 сверхнизкое безопасное напряжение (СНБН): Напряжение, которое при всех условиях эксплуатации не превышает 42,4 В для максимальной амплитуды переменного или постоянного тока между проводниками или между любым проводником и заземлением в схеме, которая изолирована в целях безопасности от сети электропитания изолирующим трансформатором или эквивалентными средствами.

3.30 сверхнизковольтная безопасная схема (СНБН-схема): Схема, которая разработана и защищена таким образом, что при нормальных условиях и одиночной неисправности напряжение между любыми двумя доступными частями (одна из которых может быть заземлением или проводящей доступной частью, связанной с заземлением) не превышает СНБП и в которой не создаются перенапряжения, превосходящие СНБН.

3.31 температура (окружающего воздуха):

1) для закрытой аппаратуры без вентиляции, охлаждаемой естественной конвекцией воздуха: Комнатная температура на расстоянии 1 м от поверхности корпуса на горизонтальной плоскости, расположенной на половине его высоты;

2) для закрытой вентилируемой аппаратуры: Температура поступающего воздуха;

3) для открытой аппаратуры: Температура поступающего воздуха непосредственно под аппаратурой.

3.32 полный выходной ток (выходного модуля): Ток, который может выдавать многоканальный модуль, функционирующий при максимально неблагоприятной комбинации рабочих условий эксплуатации без превышения регламентированных температурных пределов любой частью данного модуля (изоляция, клеммы, выступающие проводящие части и т.д.).

Примечание - Для многоканального модуля полный выходной ток обычно меньше, чем сумма выходных токов каналов.

3.33 Типы испытаний

1) стандартное испытание: Испытание, которому каждое отдельное каталогизированное устройство подвергается в течение или по окончании процесса его производства, чтобы установить, соответствует ли изделие определенным критериям.

2) типовое испытание: Лабораторные испытания, которым подвергаются одна или несколько основных конфигураций ПК или образцов каталогизируемых устройств, чтобы установить, что их конструкция отвечает требованиям настоящего стандарта.

3) типовые испытания на устойчивость (испытания на устойчивость): Типовые испытания, подтверждающие, что функционирование основной конфигурации ПК не изменяется при приложении определенных влияющих величин, которые предназначены для имитации рабочих условий эксплуатации. В течение испытания основная конфигурация ПК выполняет соответствующие тестовые программы, поставляемые изготовителем;

Примечание - Некоторые испытания могут допускать временное изменение функционирования основной конфигурации ПК в пределах, которые должны быть в этом случае определены изготовителем.

4) типовые испытания на прочность (прочностные испытания): Типовые испытания, подтверждающие, что приложение к основной конфигурации ПК более жестких влияющих величин не ослабляет ее способности выполнять функции, заложенные в аппаратуру. Если иначе не определено, на основную конфигурацию ПК не подают питание в течение испытания на прочность. После регламентированного периода восстановления выполняется надлежащая процедура проверки функционирования, которая регламентируется для того, чтобы проверить визуально и/или измерением, что испытание не оказало никаких отрицательных влияний на основную конфигурацию ПК.

3.34 блок: Узел в сборке, который может состоять из модулей, вставляемых или иным способом соединенных внутри сборки (узла), и связан с другими модулями устройства посредством кабелей или других средств соединения.

3.35 Проводные соединения:

1) внутренние проводные соединения: Проводные соединения, которые находятся внутри открытого или закрытого оборудования конфигурации ПК;

2) внешние проводные соединения: Проводные соединения оборудования конфигурации ПК, которые обычно устанавливаются пользователем.

4 Условия эксплуатации и требования, обусловленные внешней средой

4.1 Рабочие условия эксплуатации

Пользователь должен убедиться, что условия эксплуатации ПК не выходят за границы условий, приведенных ниже.

4.1.1 Физические условия окружающей среды

4.1.1.1 Температура окружающего воздуха

Границы диапазона температур при эксплуатации приведены в таблице 1.


Таблица 1 - Температура окружающего воздуха в условиях эксплуатации ПК

В градусах Цельсия

Температура окружающего воздуха	Замкнутая аппаратура (с вентиляцией/без вентиляции)		Открытая аппаратура (см. примечание 1)
	Стационарная установка	Нестационарная установка	Стационарная установка	Нестационарная установка
Максимальная	40	40	55	(см. примечание 2)
Минимальная	5	5	5	(см. примечание 2)
Средняя за 24 ч	35	35	50	(см. примечание 2)
Примечания
1 Открытая аппаратура разработана для установки внутри кожуха, в котором температура окружающего аппаратуру воздуха, измеренная непосредственно под каждым индивидуальным узлом, может превышать на 15 °С максимальную температуру воздуха в помещении.
Не допускается какое-либо внешнее принудительное охлаждение (см. 6.5.1).
Открытые периферийные устройства, предназначенные для стационарной установки в конфигурации ПК, должны соответствовать диапазону рабочих температур ПК.
2 Пределы температур окружающего воздуха (,,) для открытой периферийной аппаратуры, не предназначенной для стационарной установки, должны быть указаны изготовителем.

4.1.1.2 Температура хранения

Допускаемая температура от минус 25 до плюс 70 °С.

4.1.1.3 Относительная влажность приведена в таблице 2 (как альтернатива для изготовителя).


Таблица 2 - Относительная влажность окружающего воздуха в условиях эксплуатации

Уровень относительной влажности	Относительная влажность, %
RH-1	50-95
RH-2	5-95
Примечания
1 Отсутствие конденсации в условиях эксплуатации.
2 В отношении требований к электростатическим разрядам см. 4.1.2.2.

4.1.1.4 Степень загрязнения

Изготовитель должен определить степень загрязнения, при которой аппаратура работоспособна.

4.1.1.5 Защита от коррозии

Устойчивость к коррозии значительно меняется в зависимости от условий применения, и не представляется возможным определить рабочие условия применения конфигурации ПК. В случае жестких рабочих условий см. 4.2.

Изготовитель должен определить степень защиты аппаратуры от коррозии в соответствии с условиями применения и указать ее в технической документации.

4.1.1.6 Высота над уровнем моря

Аппаратура должна быть пригодной для эксплуатации на высоте до 2000 м над уровнем моря.

4.1.2 Электрические параметры при эксплуатации и требования к ним

4.1.2.1 Источники питания постоянным и переменным током.

См. 5.2.

4.1.2.2 Параметры электромагнитных помех

Параметры электромагнитных помех существенно меняются в зависимости от способа размещения кабелей, а также другой установленной аппаратуры и ее близости к конфигурации ПК.

Для настоящего стандарта минимальные параметры помех, к которым должна быть устойчива конфигурация ПК, косвенно определяются требованиями, изложенными в 5.9.1.

Для электростатических разрядов (ЭСР) изготовитель может выбрать один из уровней жесткости из таблицы 3 (см. ГОСТ Р 51317.4.2).


Таблица 3 - Условия электростатических разрядов при эксплуатации

Уровень относительной влажности	Уровень ЭСР	Класс установки (ГОСТ Р 51317.4.2)
RH-1	ESD-3	3
RH-2	ESD-4	4
Примечание - Уровень относительной влажности см. в таблице 2.

4.1.2.3 Категория перенапряжения. Контроль переходных перенапряжений

Параметры оборудования должны быть такими, чтобы условия, обусловленные категорией II по перенапряжениям, не превышались.

Переходные перенапряжения в точке подключения источника питания не должны быть выше категории перенапряжения II, а именно импульсное напряжение не должно превышать соответствующее номинальное напряжение основной изоляции. Средства или устройства подавления переходного перенапряжения должны обладать способностью поглощать энергию переходного режима (см. 5.10.2).

4.1.2.4 Непериодические перенапряжения

В производственных условиях периодические максимумы перенапряжений могут возникать на линиях питания вследствие прерываний тока на силовом оборудовании (например, срабатывание защитных предохранителей в одной из фаз трехфазной сети). Это может вызвать сильноточные импульсы при сравнительно низких уровнях напряжения (приблизительно 2). Пользователь должен предпринять необходимые меры, чтобы предупредить возможные опасные режимы конфигураций ПК (например, посредством разделительных трансформаторов).

4.1.3 Механические условия и требования при эксплуатации

Условия вибрации, ударных нагрузок и свободного падения существенно меняются в зависимости от способа установки и окружающих условий, и их сложно регламентировать.

Для настоящего стандарта рабочие условия косвенно определяются требованиями испытаний, указанными ниже, которые применимы к стационарной, а также к переносной распакованной или портативной аппаратуре (см. 4.1.3.2). Эти условия не применимы к аппаратуре, отличной от конфигурации ПК и/или связанных с ней ПУ.

Опыт показывает, что аппаратура, удовлетворяющая этим испытаниям, может быть применима в производственных условиях при стационарной установке.

4.1.3.1 Вибрация

Параметры виброустойчивости приведены в таблице 4.


Таблица 4 - Виброустойчивость

Частота вибрации, Гц	Тип вибрации
	Непрерывный	Случайный
От 10 до 150	Постоянное ускорение 0,5 g Амплитуда 0,0375 мм	Постоянное ускорение 1,0 g Амплитуда 0,075 мм
Примечания
1 Вибрация производится в каждой из трех взаимно перпендикулярных осей изделия.
2 Проведение испытаний - по ГОСТ 28203, тип Fc.
3 Изготовитель должен описать метод монтажа портативных периферийных устройств на испытательном оборудовании.
4 Для частоты свыше 150 Гц параметры вибрации не определены.

4.1.3.2 Ударостойкость

Требования к ударостойкости:

- ускорение случайных ударов - до 15 g;

- продолжительность - 11 мс;

- форма ударной волны - полусинусоида (по каждой оси).

Примечания

Аппаратуру с электронно-лучевыми трубками не испытывают.

Электромеханические реле могут подвергаться кратковременным ударам с ускорением до 15 g. В процессе испытаний допускаются сбои в работе аппаратуры, но она должна быть полностью работоспособна после их завершения.

4.1.3.3 Свободное падение

Требования к устойчивости при свободном падении на бетонный пол для типовых испытаний - согласно таблице 5.


Таблица 5 - Свободное падение аппаратуры

Условие падения	Переносная портативная при испытании на прочность	Портативная при испытании на устойчивость	Примечание
Случайные:			1 и 2
- высота, мм	-	1000
- количество	-	2
Плашмя:			1
- высота, мм	100	-
- количество	2	-
В контролируемом положении:			1
- высота, мм	100 и под углом 30°	-	-
- количество	2	-	-
Примечания
1 Сбои при работе в момент удара являются допустимыми, но аппаратура должна быть полностью работоспособна после испытаний и не создавать риска поражения электрическим током. Поэтому, если аппаратура функционировала в момент падения, может все же потребоваться коррекция ее работы.
2 Высота падения (нормальное положение при использовании) - согласно ГОСТ 28218, метод 1.

4.2 Специальные условия эксплуатации

Если рабочие условия более жесткие, чем в 4.1, или существуют другие неблагоприятные условия окружающей среды (например, загрязнение воздуха пылью, дымом, корродирующими или радиоактивными частицами, испарениями или солями, спорами, насекомыми или мелкими животными), следует консультироваться у разработчика для определения пригодности аппаратуры или принятия необходимых мер по их исключению или минимизации.

4.3 Требования к транспортированию и хранению модулей и устройств ПК

Следующие требования применяются к блокам ПК, размещенным внутри упаковки изготовителя.

Транспортирование и хранение неупакованной переносной аппаратуры должны соответствовать требованиям 4.1.

Если в аппаратуру включены компоненты, требующие особых условий транспортирования и хранения (например, компоненты КМОП, батареи и т.д.), изготовитель должен описать мероприятия, которые требуется предпринять.

4.3.1 Температура

Допускаемая температура - от минус 25 до плюс 70 °С. См. 8.3.4.2.

4.3.2 Относительная влажность

Относительная влажность - от 5% до 95% (без конденсации).

4.3.3 Атмосферное давление

Минимальное атмосферное давление при транспортировании не должно быть меньше 70 кПа (эквивалентно высоте над уровнем моря 3000 м).

4.3.4 Свободное падение

Требования к прочности для блоков ПК в упаковке изготовителя приведены в таблице 6. После испытаний на свободное падение блоки должны сохранять работоспособность в полном объеме и не иметь очевидных разрушений. См. 8.3.5.4.


Таблица 6 - Свободное падение на бетонный пол (применительно к блокам ПК в упаковке изготовителя)

Масса нетто, кг	Высота падения, мм	Число падений
Менее 10	1000	5
От 10 до 40	500
Св. 40	250
Примечание - Испытания - по ГОСТ 28218, метод 1.

4.3.5 Другие условия

Пользователь должен согласовать с изготовителем любые механические условия испытаний, не указанные в настоящем стандарте.

4.3.6 Информация, представляемая изготовителем

Изготовитель должен представлять инструкции по транспортированию и хранению.

4.4 Условия транспортирования и хранения конфигураций ПК, включенных в законченные системы управления

Не рассматриваются настоящим стандартом, и по этим вопросам следует получить консультацию изготовителя.

5 Электрические требования

5.1 Общие положения

Типовая конфигурация системы с ПК и ее интерфейсы представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Типовая конфигурация ПК

- интерфейс для удаленных станций ввода/вывода; - интерфейс для периферийных устройств; - интерфейс для цифровых и аналоговых входных сигналов; - интерфейс для цифровых и аналоговых выходных сигналов; - последовательные или параллельные интерфейсы передачи данных другому оборудованию; - интерфейс источников электропитания; - интерфейс защитного заземления; - интерфейс функционального заземления

Рисунок 1 - Типовая конфигурация ПК

5.2 Источники питания постоянного и переменного тока

5.2.1 Первичное электропитание

5.2.1.1 Номинальные величины и рабочие диапазоны.

Первичное электропитание конфигурации ПК и модулей ввода/вывода, получающих энергию от внешних источников, должно иметь характеристики, представленные в таблице 7, и соответствовать ГОСТ 29322.


Таблица 7 - Номинальные значения и рабочие диапазоны первичного электропитания

Номинальное напряжение , В (см. примечание 1)	Род тока	Пред, откл., %		Частота		Рекомендуемое применение		Примечание (см. примечание 5)
		Мин.	Макс.	Номин. Fn, Гц	Пред. откл., %	Источник питания	Модули ввода/вывода
24	Постоянный	-15	+20	-	-	Р	Р	1
48								1, 2
24						-	-	3
48
120	Перемен- ный	-15	+10	50 или 60	±5			3, 4
230						Р	Р	3, 4
400								3, 4, 6
Примечания
1 В дополнение к допускам напряжения разрешается общая переменная составляющая, имеющая пиковое значение до 5% номинального напряжения.
2 Если возможно применение цифровых входов типа 2, см. примечание 5 к таблице 9.
3 Переменное напряжение измеряют как полное действующее напряжение в точке подключения к оборудованию. Общее действующее значение гармонических составляющих (целых и кратных номинальной частоте) с частотой менее 0,1 номинальной частоты может достигать 10% полного напряжения. Гармоники и другие составляющие для более высоких частот могут достигать 2% полного напряжения. Однако для целей сравнения оборудование должно проверяться только на третьей гармонике (10% от общего напряжения при фазовом угле 0 и 180°).
Полное содержание гармоник источника питания конфигурации ПК существенно зависит от соотношения выходного сопротивления источника энергии и входного сопротивления источника питания ПК. Установление параметров заранее определенного источника питания, например инвертора для конфигурации ПК, может потребовать соглашения между пользователем и изготовителем.
4 Номинальные напряжения приведены в ГОСТ 29322.
5 Для первичных напряжений, например 100, 110, 200, 240, 380 В переменного тока или 110, 136 В постоянного тока, применяются допуски, представленные в таблице и примечаниях 1 и 3. Допуски должны также использоваться для вычисления входных пределов по 5.3.1.2, используя уравнения, приведенные в приложении Б.
6 Сети электропитания должны быть трехфазными.
7 Для источников питания аналоговых устройств ввода-вывода см. таблицу 13, 5.4.1.2.3, перечисление 5, а также таблицу 15, 5.4.2.2.3, перечисление 3.

5.2.1.2 Провалы и прерывания напряжения

1) В случае кратковременных провалов или прерываний по питанию, которые определены в таблице 8 настоящего стандарта и ГОСТ Р 51317.4.11, конфигурация ПК (включая удаленные станции ввода/вывода и нестационарные периферийные устройства, см. 5.7) должна нормально функционировать.

2) В случае более длительных прерываний питания конфигурация ПК должна продолжать нормальное функционирование или переходить в предварительно установленное состояние и иметь четко определенное поведение вплоть до восстановления нормального функционирования.

Примечание - Выходы и быстродействующие входы, получающие напряжение от общего источника питания, будут реагировать на такие помехи.


Таблица 8 - Рабочие условия эксплуатации. Провалы и прерывания напряжения

Тип источника питания	Степень жесткости испытаний	Длительность прерывания	Длительность интервала	Напряжение
Источник постоянного тока	PS1	До 1 мс включ. До 10 мс включ.	От 1 с и более	- -
Источник переменного тока	PS2	До 0,5 периода включ. (см. примечание 1)	От 1 с и более	(см. примечание 2)
Примечания
1 При любом фазовом угле - процедура испытания согласно 8.3.7.2.
2 является при минимальном допуске согласно таблице 7.
3 Степень жесткости PS1 применяется к конфигурациям ПК, снабженным батареями, степень жесткости PS2 - к конфигурациям ПК, получающим питание за счет выпрямления переменного тока и/или от линий постоянного тока.

5.2.1.3 Непериодические перенапряжения - см. 4.1.2.4.

5.2.2 Резервное электропитание запоминающих устройств

Средства резервного электропитания энергозависимых блоков памяти должны обеспечивать сохранение информации по крайней мере 300 ч при рабочих условиях эксплуатации и 1000 ч при температуре не выше 25 °С в случае, если источник энергии номинальной мощности. (Для средств резервирования электропитания, нуждающихся в замене, номинальная мощность - это величина, которую используют для назначения процедуры и временного интервала при их замене).

Замена или обновление средств резервного электропитания должны быть возможны без потери данных в поддерживаемых частях памяти. (См. также 4.3, 5.6.3 и 6.11.)

При использовании батарей для резервирования электропитания элементов памяти должна быть предусмотрена предупреждающая информация о снижении напряжения батареи.

5.2.3 Информация, предоставляемая изготовителем

В дополнение к требованиям, установленным в разделе 7, изготовитель должен сообщить следующую информацию:

1) данные, позволяющие осуществить выбор подходящей схемы разводки питания для обеспечения указанного напряжения в каждой точке использования электроэнергии, в том числе пиковую мощность, периодический пиковый и установившийся действующий входной ток в условиях полной нагрузки;

2) внешнюю идентификацию оконечных устройств для связи с источниками питания;

3) типичный(е) пример(ы) организации электропитания системы оборудования;

4) специальные требования по монтажу источников электропитания, если таковые имеются, для конфигураций ПК, получающих энергию от резервированных источников или на которые подаются напряжения питания и частоты, не указанные в 5.2.1.1;

5) результаты подсоединения источников электропитания к аппаратуре:

- обратной полярностью;

- с несоответствующим уровнем напряжения и/или частоты;

- несоответствующими проводниками;

6) полную информацию относительно поведения конфигурации ПК для типичных ситуаций увеличения/уменьшения напряжения;

7) данные, позволяющие оценить максимальные значения времени прерывания, которое реально не влияет на нормальное функционирование любой конфигурации ПК; класс ИП (ИП-1 или ИП-2) устройств с питанием на постоянном токе;

8) время копирования содержимого памяти с точки зрения температурных и эксплуатационных требований;

9) рекомендуемый временной интервал при замене источников энергии, если такая замена применяется, и рекомендуемая процедура и последующие результаты воздействия на конфигурацию системы.

5.3 Цифровые входы/выходы

На рисунке 2 представлена схема определения некоторых параметров входа/выхода ПК, применяемых в настоящем стандарте.

Рисунок 2 - Параметры входов/выходов

- выход; механический или статический контакт (например, сухой контакт реле, тиристор, транзистор и т.п.); - заземление; необязательно, или определяется национальными правилами и/или нуждами применения; - вход, входное полное сопротивление; - внешние источники питания

Примечание - Некоторые применения ПК могут использовать только один ИП, общий для входов, выходов и всей конфигурации ПК.

Рисунок 2 - Параметры входов/выходов

Цифровые входы/выходы должны удовлетворять следующим требованиям:

1) ПК должен иметь по крайней мере один из типов входного и выходного интерфейсов из числа определенных в 5.3.1-5.3.3;

2) цифровые входы должны соответствовать стандартным номинальным напряжениям, указанным в 5.3.1. Цифровые входы с нестандартным напряжением должны удовлетворять расчетным уравнениям, приведенным в приложении Б;

3) цифровые выходы должны соответствовать стандартным номинальным напряжениям, указанным в 5.3.2.1 для переменного тока или в 5.3.3.1 для постоянного тока;

4) должна быть возможность соединять входы/выходы посредством правильного выбора вышеупомянутых цифровых входов/выходов с целью обеспечения заданного функционирования конфигурации ПК. (Дополнительная внешняя нагрузка должна быть определена изготовителем в случае необходимости);

5) должна быть возможность питать многоконтурные входные модули переменного тока от различных фаз, и модули в этом случае должны удовлетворять требованию к максимальной разности потенциалов, которая может иметь место между фазами. В противном случае в руководстве для пользователя предусматривают примечание, указывающее, что все каналы должны получать электропитание от одной и той же фазы;

6) если многоканальные модули переменного тока предназначены для питания от нескольких фаз, то они должны удовлетворять требованиям для воздушных зазоров и путей утечки по поверхности изоляции, а также испытаний на пробой диэлектрика для соответствующих напряжений между фазами.

Примечания

1 Входы - источники тока и выходы - приемники тока, которые могут потребоваться для некоторых применений ПК, не рассматриваются настоящим стандартом. Особая осторожность должна проявляться при их использовании. (В случае положительной логики при использовании входов - приемников тока и выходов - источников тока любое короткое замыкание на общую точку и обрыв провода интерпретируются входами и нагрузками как "состояния выключения"; с другой стороны, для входов - источников тока и выходов - приемников тока замыкания на землю интерпретируются как "состояния включения"). (См. рисунок 2).

2 В конфигурации ПК могут предлагаться интерфейсы, которые не рассматриваются настоящим стандартом, то есть интерфейсы для ТТЛ и КМОП цепей, и т.д. В этом случае изготовитель должен представлять всю соответствующую информацию пользователю.

5.3.1 Цифровые входы (приемники тока)

5.3.1.1 Терминология (вольт-амперные области функционирования)

Рисунок 3 графически представляет пределы и рабочие диапазоны, которые используются в настоящем стандарте для характеристики цифровых входных цепей-приемников тока.

Рабочая область состоит из областей "включения", "переходной" и "выключения". Для перехода из области выключения в область включения необходимо, чтобы входное напряжение превысило величину и , а ток - и . Область ниже нуля является частью "области выключения" для входов постоянного тока.

Рисунок 3 - Рабочие области значений напряжение/ток для цифровых входов (приемников тока)

и - пределы напряжения для условий "включения" (состояние 1); и - пределы тока для условий "включения" (состояние 1); и - пределы напряжения для переходного состояния (из состояния 1 или 0); и - пределы тока для переходного состояния (из состояния 1 или 0); и - пределы напряжения для условий "выключения" (состояние 0); и - пределы тока для условий "выключения" (состояние 0); распространяется от до и равняется ; , и - номинальное напряжение и его пределы для внешнего источника электропитания; I, II, III, (а), (b), (с). А, В относятся к примеру, описанному в 5.3.1.5

Рисунок 3 - Рабочие области значений напряжение/ток для цифровых входов (приемников тока)

5.3.1.2 Стандартные рабочие диапазоны для цифровых входов (приемников тока)

Цифровые входы - приемники тока должны функционировать для значений параметров рабочих областей, представленных в таблице 9.


Таблица 9 - Стандартные рабочие диапазоны для цифровых входов (приемников тока)

Номи- наль- ное напря- жение , В	Род тока	Значе- ние пара- метра	Тип параметра 1*						Тип параметра 2*						При- ме- ча- ние
			Состояние 0		Пере- ходное		Состояние 1		Состояние 0		Пере- ходное		Состояние 1
			, В	, мА	, В	, мА	, В	, мА	, В	, мА	, В	, мА	, В	, мА
24	Посто- янный	Макс.	15/5	15	15	15	30	15	11/5	30	11	30	30	30	1, 2, 4, 5
		Мин.	-3	н/у**	5	0,5	15	2	-3	н/у	5	2	11	6
48		Макс.	34/10	15	34	15	60	15	30/10	30	30	30	60	30	1, 2, 4
		Мин.	-6	н/у	10	0,5	34	2	-6	н/у	10	2	30	6
24	Пере- менный частотой 50/60 Гц	Макс.	14/5	15	14	15	27	15	10/5	30	10	30	27	30	1, 3
		Мин.	0	0	5	1	14	2	0	0	5	4	10	6