JBT 14647-2023 建筑施工机械与设备 控制器技术规范 (正式版)

ICS91.220CCSP97JBBuildingconstructionmachineryandequipment—Controllerstech2023-12-29发布2024-07-01实施IJB/T14647—2023 III IV 52规范性引用文件 53术语和定义 54技术要求 64.1工作条件 64.2功能 64.3抗扰度 64.4环境防护 74.5模拟量输入输出 84.6开关量输入输出 94.7脉冲量输入功能 94.8脉冲宽度调制输出 104.9通信接口 104.10外观质量 105试验方法 115.1试验准备 115.2工作条件的测试 115.3抗扰度测试 115.4外壳防护等级测试 115.5输入输出接口测试 115.6通信接口测试 116检验规则 126.1出厂检验 126.2型式检验 126.3判定规则 127标志、包装、运输和贮存 137.1标志 137.2包装 147.3运输 147.4贮存 14表1电源和外壳抗扰度要求 7表2通信接口抗扰度要求 7表3外壳防护要求 7JB/T14647—2023表4振动严酷要求 7表5冲击严酷要求 7表6在制造厂原包装内的控制器部件自由跌落于水泥地面 8表7盐雾等级要求 8表8模拟输入的额定值及阻抗限值 8表9模拟输出的额定值及阻抗限值 8表10模拟量输入输出性能参数 9表11开关量输入输出性能参数表 9表12脉冲输入性能参数表 10表13PWM输出性能参数 10表14检验项目表 12JB/T14647—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国建筑施工机械与设备标准化技术委员会（SAC/TC328）归口。本文件起草单位：三一重工股份有限公司、湖南惠诚控制系统有限公司、湖南省产商品质量监督检验研究院、中国建设教育协会。本文件主要起草人：杨栋、张陆续、周农建、钟声、颜浩、蔡宇、陈兵、姚斌、鲁卫涛、华福虎。本文件为首次发布。JB/T14647—2023随着中国城市化的推进，建筑施工机械与设备拥有广阔的应用市场，而同时又由于其特殊的施工环境，恶劣的电磁环境，相对于应用于其他领域的控制器，有着更高的要求。由于目前行业内并没有关于建筑施工机械与设备用控制器的相关标准，一般根据经验对其进行设计及应用，相关的技术要求和试验检验方法不够明确，既影响了产品质量，也造成市场混乱。有必要制定《建筑施工机械与设备控制器技术规范》，以规范各厂家的产品设计、制造及检验，满足建筑施工机械与设备应用要求，提高行业技术水平，对建筑施工机械与设备用控制器的研究和应用具有现实意义。本文件规定的控制器可用于建筑施工机械与设备，主要包括：混凝土机械设备、基础施工机械设备、道路施工与养护机械设备、隧道掘进机械、建筑物拆除与废混凝土处理机械设备、混凝土制品加工机械设备、钢筋加工机械设备和装修机械等。5JB/T14647—2023建筑施工机械与设备控制器技术规范本文件界定了建筑施工机械与设备用控制器的术语和定义，规定了建筑施工机械与设备用控制器的技术要求，描述了相应的试验方法，规定了检验规则及标志、包装、运输和贮存。本文件适用于建筑施工机械与设备用数字式控制器的制造。本文件不适用于使用环境不恶劣的PLC式控制器。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3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/T2423.5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/T2423.8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/T2423.10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/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB/T2829周期检验计数抽样程序及表GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T13306标牌GB/T15969.1—2007可编程序控制器第1部分：通用信息GB/T15969.2可编程序控制器第2部分：设备要求和测试GB/T15969.3可编程序控制器第3部分：编程语言GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.4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/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.29电磁兼容试验和测量技术直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验GB/T27745低压电器通信规范GB/T19769（所有部分）功能块JB/T3085电力传动控制装置的产品包装与运输规程3术语和定义GB/T15969.1—2007界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1数字式控制器digitalcontroller一种用于建筑施工机械与设备的计算机化的电子装置，这种装置通过软件对应用过程或运行过程进行控制。3.2电源上限电压uppersupplyvoltage控制器电源电压的上限值。6JB/T14647—20233.3通用串行通信接口universalserialcommunicationinterface基于通用异步收发器的串口通信方式。4技术要求4.1工作条件4.1.1环境条件控制器应能在工作环境温度为-30℃~+70℃时正常工作，存储环境温度应满足-40℃~+85℃,相对湿度、海拔高度和污染等级应符合GB/T15969.2规定的要求。4.1.2电源条件控制器应能在直流电源范围为10V～32V时满负载工作。4.2功能4.2.1I/O功能控制器应至少包括以下一种功能：a)模拟量输入输出功能；b)开关量输入输出功能；c)脉冲量输入功能；d)脉冲宽度调制输出（PWM）功能。4.2.2软件多语言支持功能控制器软件宜支持GB/T15969.3规定的编程语言、GB/T19769规定的编程语言、模块化语言、建模语言、组件化语言和通用语言(如C、C++语言)中的一种或多种语言。4.2.3失电保护存储功能控制器应具有失电保护存储功能，在控制器失电后可以将需要存储的变量保存在非易失存储区中。4.2.4独立的传感器电源和接地功能控制器宜具备独立的传感器电源端口和接地端口。4.2.5串行通信功能控制器应具有半双工和/或全双工通用串行通信功能，如CAN通信和以太网通信等。4.2.6升级功能控制器宜提供应用程序更新通道和工作方式，以具备程序升级能力。4.3抗扰度4.3.1概述控制器整体抗扰度包含控制器电源和外壳抗扰度及通信接口抗扰度。4.3.2控制器电源和外壳抗扰度要求控制器电源和外壳承受的抗扰度应符合表1规定的要求。7JB/T14647—2023表1电源和外壳抗扰度要求4.3.3控制器通信接口抗扰度要求控制器通信接口承受的抗扰度应符合表2规定的要求。表2通信接口抗扰度要求4.4环境防护4.4.1外壳防护要求控制器的外壳防护应符合表3规定的要求。表3外壳防护要求4.4.2振动严酷要求控制器的振动严酷等级应符合表4的要求。振动作用于3个相互垂直的每个轴上；每个轴的振动持续时间为2h。表4振动严酷要求g 4.4.3冲击严酷要求控制器的冲击严酷等级应符合表5的要求。冲击作用于3个相互垂直的每个轴上；每个轴向的每个方向3次冲击。表5冲击严酷要求g8JB/T14647—20234.4.4自由跌落要求控制器的自由跌落应符合表6规定的要求。表6在制造厂原包装内的控制器部件自由跌落于水泥地面55>4054.4.5盐雾控制器的盐雾等级应符合表7的要求。表7盐雾等级要求4.5模拟量输入输出4.5.1模拟量输入输出通道控制器应具备的模拟量输入输出通道包括以下几种：电流信号输入、电阻信号输入、电压信号输入及电压信号输出。4.5.2模拟量输入输出通道的阻抗控制器模拟量输入输出通道的输入阻抗及负载阻抗应分别符合表8和表9规定的要求。表8模拟输入的额定值及阻抗限值表9模拟输出的额定值及阻抗限值注11124.5.3模拟量输入输出通道的保护功能所有模拟量输入通道应具备输入过电压保护功能，可接受电源上限电压；所有模拟量输出通道应具备短路及误接电源防护能力。9JB/T14647—20234.5.4模拟量输入输出性能参数模拟量输入输出性能参数应符合表10规定的要求。表10模拟量输入输出性能参数4mA～20mA/0V～5V/04mA～20mA/0V～5V/04.6开关量输入输出4.6.1控制器宜具备独立的开关量输入接口。4.6.2控制器宜同时具有高电平和低电平有效开关量输入输出接口。4.6.3控制器开关量输入接口应具有过电压保护功能，可接受上限电压为电源上限电压。4.6.4控制器开关量输出接口应具有对地短路保护功能。4.6.5控制器开关量输出接口宜具备短路和断路故障诊断功能。4.6.6开关量输入输出性能参数应符合表11规定的要求。表11开关量输入输出性能参数表VA4.7脉冲量输入功能4.7.1功能控制器的脉冲输入接口宜具备以下功能:脉冲频率采集、脉冲计数、正交脉冲计数及清零。4.7.2上限电压控制器脉冲输入接口可接受上限电压为电源上限电压。4.7.3脉冲输入性能参数脉冲输入性能参数应符合表12规定的要求。JB/T14647—2023表12脉冲输入性能参数表4.8脉冲宽度调制输出4.8.1控制器宜具备PWM接口，同时宜具有内部电流反馈功能。4.8.2控制器PWM持续输出最大电流不应小于1A，输出频率范围应为30Hz～1000Hz，可调节步长4.8.3PWM接口应具有对地短路保护功能，宜具备输出短路及输出开路故障诊断功能。4.8.4PWM输出性能参数应符合表13规定的要求。表13PWM输出性能参数4.9通信接口4.9.1通用串行通信接口4.9.1.1控制器宜具有通用串行通信接口。4.9.1.2控制器通用串行通信接口应具有过电压保护功能，可接受最高电压宜为电源上限电压。4.9.1.3控制器通用串行通信接口应具有短路保护功能。4.9.2CAN通信4.9.2.1控制器宜具有CAN通信接口。4.9.2.2控制器CAN通信接口应具有过电压保护功能，可接受最高电压为电源上限电压。4.9.2.3控制器CAN通信接口应具有短路保护功能。4.9.2.4控制器CAN通信接口应具有抗干扰和防浪涌（冲击）功能。4.9.3以太网通信控制器宜具有以太网通信接口，可用于软件开发、调试和下载，并可用于和其他以太网设备通信。4.9.4无线通信控制器宜具有蓝牙、Wi-Fi或射频接口，可用于软件调试、下载或与其他外围设备通信。4.10外观质量控制器外观应符合下列要求:a)控制器外壳无变形，端盖应平整，贴合紧密，不应有划痕和脱漆；b)控制器接口插针无变形和断裂；c)控制器外壳标志清晰可靠。JB/T14647—20235试验方法5.1试验准备5.1.1试验条件试验样品（以下简称样品）各部件、附件及附属装置应按制造商规定装备齐全。5.1.2样品的技术资料准备控制器使用说明书等。5.2工作条件的测试5.2.1环境条件测试环境条件测试项目及要求按照以下标准执行：a)按GB/T2423.1、GB/T2423.2分别进行高温及低温实验；b)按GB/T2423.3进行湿热试验；c)按GB/T2423.5进行冲击试验；d)按GB/T2423.8进行自由跌落试验；e)按GB/T2423.10进行振动(正弦)试验；f)按GB/T2423.17进行盐雾试验。5.2.2电源条件测试在控制器电源输入端分别输入最低电压及最高电压，持续测试5min，工作正常。5.2.3电源跌落试验电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验，按GB/T17626.29中描述的方法进行试验。5.3抗扰度测试5.3.1电源和外壳抗扰度测试浪涌（冲击）按GB/T17626.5中描述的方法进行测试，电快速瞬变脉冲群应按GB/T17626.4中描述的方法进行测试，静电放电按GB/T17626.2中描述的方法进行测试。5.3.2通信接口抗扰度测试浪涌（冲击）按GB/T17626.5中描述的方法进行测试，电快速瞬变脉冲群按GB/T17626.4中描述的方法进行测试，静电放电按GB/T17626.2中描述的方法进行测试。5.4外壳防护等级测试外壳防护等级测试按GB/T4208规定的方法进行。5.5输入输出接口测试本文件不对模拟量输入输出、开关量输入输出、脉冲量输入功能及脉冲宽度调制输出等接口的测试方法做详细规定，由用户与制造商协商完成测试。5.6通信接口测试5.6.1功能测试5.6.1.1通用串行通信接口根据控制器使用说明书，将被测控制器的串口与工业控制用计算机连接在一起，测试不同波特率下串口通信功能，按GB/T27745描述的方法测试。JB/T14647—20235.6.1.2CAN通信根据控制器使用说明书，将被测控制器的CAN接口与工业控制用计算机连接在一起，测试不同波特率下CAN通信功能，按GB/T27745描述的方法测试。5.6.1.3以太网通信根据控制器使用说明书，用网线将被测控制器的以太网接口与工业控制用计算机以太网接口连接，按GB/T27745描述的方法测试。5.6.2保护功能测试5.6.2.1接口过电压保护将待测控制器通讯端口与接地端口分别与可调稳压电源电压输出端口和接地端口连接，调节电源输出为电源上限电压，持续5min，将电源输出端口从通讯端口移除，按照5.6.1.1～5.6.1.3的方法验证通信功能是否正常。5.6.2.2接口短路保护在待测控制器正常通信时，将各通信端口对地短路5min，移除短路状态后按照5.6.1.1～5.6.1.3的方法验证通信功能是否正常。6检验规则6.1出厂检验6.1.1每个控制器应经制造商质量检验部门检验合格后方准出厂，并应有检验合格证。6.1.2出厂检验应按表14的规定执行。6.2型式检验6.2.1有下列情况之一时，应进行型式检验：a)b)c)6.2.26.