GBT26156.2-2010 工业过程测量和控制系统用智能调节器 第2部分：性能评定方法.pdf

'ICS25．040．40N10a雪中华人民共和国国家标准GB／T26156．2—2010工业过程测量和控制系统用智能调节器第2部分：性能评定方法Intelligentadjastersforindustrial—processmeasurementandcontrolsystems--Part2：Methodsofevaluatingtheperformance2011-01-14发布2011—06—01实施宰瞀鳃鬻瓣訾糌赞翼发布中国国家标准化管理委员会促1” GB／T26156．2—2010前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯-2规范性引用文件⋯-3术语和定义⋯⋯⋯·4试验方法和检验规则4．1安装位置⋯⋯⋯·4．2试验条件⋯⋯⋯-4．3试验方法⋯⋯⋯·4．4检验规则⋯⋯⋯·5其他考虑事项⋯⋯·5．1总则⋯⋯⋯⋯⋯·5．2安全⋯⋯⋯·⋯⋯5．3外壳防护⋯⋯⋯·5．4文献资料⋯⋯⋯-5．5安装⋯⋯⋯⋯⋯·5．6例行维护和调试-5．7可调整参数⋯⋯·6试验报告和文档⋯·图1基本试验示意图⋯⋯⋯一图2数据通信试验接线示意图表1EMC抗扰度试验要求表2性能判据⋯⋯·······．．表3输入通道数据误差⋯表4输出通道数据误差⋯表5出厂检验项目⋯⋯⋯目次【1126735 刖昌GB／T26156．2—2010GB／T26156《工业过程测量和控制系统用智能调节器》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／T26156的第2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(SAC／TC124)归口。本部分负责起草单位：福建上润精密仪器有限公司。本部分参加起草单位：福州福光百特自动化设备有限公司、上海亚泰仪表有限公司、福建顺昌虹润精密仪器有限公司、西南大学。本部分主要起草人：戈剑。本部分参加起草人：丁文熙、王子江、陈志扬、张新国、张建成、吕静、周雪莲、钟秀蓉、张渝。 工业过程测量和控制系统用智能调节器第2部分：性能评定方法GB／T26156．2—20101范围GB／T26156的本部分规定了工业过程测量和控制系统用智能调节器(以下简称调节器)的性能评定方法和检验规则等内容。本部分适用于工业过程测量和控制系统用智能调节器。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB／T26156的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，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。GB／T3453数据通信基本型控制规程GB4208外壳防护等级(IP代码)(GB4208--2008，IEC60529：2001，IDT)GB4793．1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(GB4793．1--2007，IEC61010—1：2001，IDT)GB／T15479工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方法GB／T16511电气和电子测量设备随机文件(GB／T16511—1996，idtIEC61187：1993)GB／T16842外壳对人和设备的防护检验用试具(GB／T16842--2008，IEC61032：1997，IDT)GB／T17214．1工业过程测量和控制装置工作条件第1部分：气候条件(GB／T17214．1--1998，idtIEC60654—1：i993)GB／T17626．2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(GB／T17626．2—2006，IEC61000—4—2：2001，IDT)GB／T17626．3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验(GB／T17626．3—2006，IEC61000-4—3：2002，IDT)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／T17626．42008，IEC61000—4—4：2004，IDT)GB／T17626．5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验(GB／T17626．52008，IEC61000—4—5：2005，IDT)GB／T17626．11电磁兼容试验和测量技术电压暂停、短时中断和电压变化抗扰度试验(GB／T17626．1l一2008，IEC61000—4—11：2004，IDT)GB／T18268测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求(GB／T18268--2000，idtIEC61326-1：1997)GB／T18271．1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／T18271．1—2000，idtIEC61298—1：1995)GB／T18271．2过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第2部分：参比条件下的试验(GB／T18271．22000，idtIEC61298—2：1995)GB／T18271．3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(GB／T18271．3—2000，idtIEC61298—3：1998)1 GB／T26156．2—201018271．4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／T18271．4—2000，idtIEC61298—4：1995)20819．1工业过程控制系统用模拟信号控制器第1部分：性能评定方法(GB／T20819．1--2007，IEC60546—1：1987，MOD)26156．1—2010工业过程测量和控制系统用智能调节器第1部分：通用技术条件JB／T9329仪器仪表运输贮存基本环境条件及试验方法JB／T50187过程控制仪表的可靠性要求及考核方法3术语和定义26156．12010确立的术语和定义适用于GB／T26156的本部分。4试验方法和检验规则4．1安装位置试验期间调节器的安装位置应是制造厂规定的正常位置之一。但在整个试验中，应只采用所允许的各种位置中的一种。4．2试验条件除条文中另有规定外，试验条件应符合GB／T17214．1的规定，并补充下列条件：a)试验时调节器均按PID编程。b)闭环试验时，应切除微分作用，除测试静差外，只要能够进行试验。允许不加阻尼器及适配器，而把调节器输出直接反馈至输入端。c)开环试验时，参数按下列规定设置：比例带XP，100％；再调时间Ti，最大值；预词时间n，切除；给定值SV，50％。d)调节器处于热启动状态。4．3试验方法4．3．1抗扰度试验根据GB／T18268的规定，抗扰度要求应符合表1的规定，性能判据等级(见表2)不得低于3级。表1EMC抗扰度试验要求序号试验项目试验标准试验等级试验参数和条件在供电电源端口，保护接地(PE)：电电快速瞬变脉压峰值为2kv，重复频率为5kHz；在117626．43级冲群抗扰度I／O信号、数据和控制端口，电压峰值为1kV，重复频率为5kHz3级(电源的线与线，或者波前时间为1．2ps，半峰值时间为是I／O信号的线与地之间)50ps，浪涌电压幅度1kV2浪涌抗扰度17626．5波前时间为1．2ps，半峰值时间为3级(电源的线与地之间)50ps，浪涌电压幅度2kV电压短时中断0％UT(uT为设备额定供电电压短时中断100％，中断时间为317626．11抗扰度电压)20ms(即1个周期)，中断时间间隔≥1s2 表1(续)GB／T26156．2—2010序号试验项目试验标准试验等级试验参数和条件电源切换过程引起的电压瞬间变化小40％uT(uT为设备额定于60％UT，电压降低时间为2s(1±4电压变化抗扰度GB／T17626．11电压)20％)，降低后电压维持时间为1s(1±20％)，电压增加时间为2s(1士20％)5静电抗扰度GB／T17626．23级外壳6kV接触放电，8kV的空气放电射频电磁场辐射频率范围：80MHz～1000MHz，试验6GB／T17626．33级抗扰度场强：10V／m表2性能判据性能判据等级性能判据1试验时，在技术规范极限内性能正常2试验时，功能或性能暂时降低或消失，但能自行恢复3试验时，功能或性能暂时降低或消失，但需要操作者干预或系统复位4由于设备、元器件、软件的损坏，或数据丢失，造成不能恢复的降低或功能丧失除GB／T26156的本部分另有规定外，均按GB／T18271．3进行试验。4．3．2基本功能试验按基本试验线路(如图1所示)设置，按GB／T18271．1检查各项基本功能。4．3．3模拟量和开关量输入通道试验模拟量和开关量输入通道试验要求：a)基本试验示意图如图1所示；b)在信号输入端分别输入各种信号，操作数据键盘显示设定组件上的输入数据键，由显示部分监视转换结果，与标准数据误差不应超过表3的规定。4．3．4输出通道试验输出通道试验要求为：a)基本试验示意图如图1所示；b)通过键盘显示设定组件，进行表4数据操作，通过精密测试仪监视转换结果，与标准数据比较其误差不应超过表4的规定。图1基本试验示意图糟密数字电流表 GB／T26156．2—2010表3输入通道数据误差名称信号量程误差(4～20)mAⅡ％FS土d电流信号输入(O～10)mAⅡ％FS土d(O～5)V口％FS士d电压或热电偶信号输人(一20～20)mVa％FS士d(0～00)mVn％FS士dPtlOOd％FS士d热电阻信号或电阻信号输人Cu50d％FS土d0n～400nn％FS土d频率、脉冲量(0～10‘)HzⅡ％FS土d开关量触点或电平输人口％FS士dn——除量化误差之外的其他因素引起的综合最大测量误差系数，即准确度等级。准确度等级a应从下列数系中选取：0．1、0．2、0．5。Fs——输入信号的量程。d——输出信息末位1个字所表示的值。表4输出通道数据误差输出信号和数字显示等误差(0～10)Va％FS士d(1～5)V口％FS土d(4～20)rnAd％FS土d(O～20)mA口％FS士d(O～10)mA口％FS土d开关量0～9999口“FS土d数字显示一1999～+1999口％FS土d注：误差栏的字母含义见表3注。4．3．5静差试验把调节器接成闭环，预调时间切除，再调时间最大，并按下列设置分别进行静差试验，静差应不超过给定信号范围上、下限之差的n％FS士d：a)反作用、再调时间最小，预调时间切除，比例带100％，设定值(给定值)为10％、50％、90％、输出值为10％、50％、90％共九种组合情况下；b)反作用、再调时间最小，预调时间切除，比例带1％时，sv—MV=50％情况下；c)反作用、再调时间最小，预调时间切除，比例带最大，SV=MV=50％情况下；d)正作用、再调时间最小，预调时间切除，比例带100％时，SV=MV=50％情况下。注：在比例带为最小值时，若输出发生振荡，则可加大阻尼，直到消除振荡为止。4．3．6数字量输入响应时间试验数字量输入响应时间试验要求：a)按图1连接；b)将数字输入端与方波信号源相连接，并调整脉宽为0．4s加输入有效电平，观察输出翻转响应，检查顺序详见GB／T18271．1。4 GB／T26156．2—20104．3．7数据通信试验本试验项目利用仪表与上位机联结方法进行通信测试，按照GB／T3453进行试验，试验接线如图2所示。智能调节仅上位帆通信电维通信电缆通信转挟卡图2数据通信试验接线示意图4．3．8指示表指示试验按图1设置，手动方式，分别使给定值、被控值和输出指示表指示值依次对准标度值为o％、25％、50％、75％、100％，记下标准仪器的相应示值。然后，再依次对准标度值为100％、75％、50％、25％、o％，记下标准仪器的相应示值。上述步骤重复三次，从这些测试中，计算出平均误差及回差并取最大值。4．3．9比例、微分、积分作用试验4．3．9．1比例作用试验按照GB／T20819．1进行试验。4．3．9．2微分作用试验按照GB／T20819．1进行试验。4．3．9．3积分作用试验按照GB／T20819．1进行试验。4．3．10给定值与手操输出试验按4．2规定设置，在手动状态下进行。操作对应的操作按钮，使给定值及手操输出变化到最大值及最小值，检查在0％～100％范围调整时，其对应端信号是否满足4mA～20mA、0mA～10mA、1V～5V、0V～lOV等。4．3．11环境温度变化影响试验按照GB／T18271．3进行试验。4．3．12相对湿度变化影响试验按照GB／T18271．3进行试验。4．3．13机械振动影响试验按照GB／T18271．3进行试验。4．3．14供电电源变化影响试验按照GB／T17626．11进行试验。4．3．15电源瞬时中断影响试验按照GB／T17626．11进行试验。4．3．16电源瞬时低降影响试验按照GB／T17626．11进行试验。4．3．17共模干扰试验按照GB／T18271．3进行试验。4．3．18串模干扰试验按照GB／T18271．3进行试验。4．3．19输入阻抗和负载变化影响试验输入阻抗和负载变化影响方法如下：5 GB／T26156．2—2010a)按图1设置；b)使调节器的输出信号稳定在量程50％处；c)测量当负载阻抗从最小值变化到最大值时，所引起的调节器输出变化量。调节器还应在开环情况下进行1min负载短路及负载开路试验，然后恢复标准负载，按a)条设置方法，测量调节器操作输出变化量。4．3．20手动一自动切换按照GB／T20819．1进行试验。4．3．21绝缘电阻按照GB／T15479进行试验。4．3．22绝缘强度按照GB／T15479进行试验。4．3．23频率响应试验按照GB／T18271．2进行试验。4．3．24外观要求检查用肉眼观察及手按拔方法检查调节器外壳，零件表面覆盖层，面板及标牌是否光洁完好，紧固件是否松动、脱落及损伤，可动部分是否灵活可靠；开关、键盘及按钮等是否接触可靠。4．3．25抗运输环境性能试验按JB／T9329进行试验。4．3．26可靠性试验按JB／T50187相关规定进行试验。4．4检验规则4．4．1出厂检验每台调节器须经技术检验部门检验合格后方能出厂。调节器出厂检验应按表5规定进行，其中三个循环的试验，均可简化成一个循环试验。静差试验可简化为比例带在100％，再调时间最大，预调时间切除。使输出稳定在量程的50％，记录下标准仪器示值。表5出厂检验项目试验方法项目名称技术要求标准号条文号基本功能检查本部分4．3．226156．12010的6．218271．2静差4．3．526156．12010的表1中3本部分比例作用、积分作用微分作18271．24．3．926156．12010的表1中7用的定性检查(不测数据)本部分手动一自动切换本部分4．3．2026156．1—2010的6．5．115479绝缘电阻4．3．2126156．1—2010的6．5．5本部分15479绝缘强度4．3．2226156．1—2010的6．5．4本部分外观本部分4．3．2426156．12010的6．5．104．4．2型式试验调节器型式检验应按GB／T26156．12010规定的全部项目进行(可靠性试验除外)。6 GB／T26156．2—20105其他考虑事项5．1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。5．2安全按GB4793．1检查调节器。5．3外壳防护如果需要的话，应根据GB4208和GB／T16842进行试验。5．4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。如果这些文件投有附带用来清楚描述调节器操作的完善图表，或没有完整的元件清单和规范，则应指出其不足。具体评定方法见GB／T16511。5．5安装调节器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调节器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。5．6倒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。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。5．7可调整参数报告中应指出厂商列出的重要的变型和选件。6试验报告和文档试验完成以后，应根据GB／T18271．4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。'