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1、设备电气系统通用技术要求1范围本标准规定了工厂设备电气系统通用技术规范。本标准适用于工厂建设工艺或公用系统单机、生产线等以单机为基础的非标设备类项目电气设计,标准设备可以使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T4728电气简图用图形符号Q/CAW-1-2012乘用车工厂工业现场总线系统构建规范Q/CAW-4-2012设备计算机过程控制系统通用技术规范Q/CAW-40-2013乘用车工厂设备与工装用零部件选型规范Q/CAW-2-2012设备维修准备技术
2、规范Q/CAW-（待编号）工艺设备安全防护装置通用技术要求3箱体、控制柜3.1 操作面板及在线操作盒结构3.1.1 操作盒（箱、台）设计高度要考虑操作方便，台面采用垂直（或向操作者方向形成倾角）结构，操作元件的安装高度1400mm-1600mm范围，或向操作者方向形成倾角；台面采用水平结构，操作面安装高度应在800mm850mm范围内。3.1.2 多工位生产线操作盒（箱、台）应采用整齐划一的风格，包括形状、结构、尺寸、高度、器件布置、安装位置、安装角度等。3.1.3 不同功能的指示灯，使用不同颜色。其中故障灯应使用红色，合格或正常等使用绿色，其它指示灯颜色可以自行定义。3.1.4 竹节灯用红色
3、表示故障、绿色表示正常运行、蓝色表示启动过程、白色表示正常停止，其余状态可以自定义颜色。3.1.5 操作面板上的指示灯、按钮开关等，要有明确的名称指示标牌,并要可靠固定。标牌文字应耐腐蚀，耐磕碰，不得表面印刷或使用纸标签，字迹清晰，不易脱落。3.1.6 操作面板打开时，应有防止操作面板打开过位、脱落的保护装置（如折页、钱链）。3.1.7 操作面板的电线引线要可靠固定移动电缆部分在打开过程中要留有一定长度的余量。3.2 控制柜安装结构3.2.1 控制柜要有标牌，标明设备型号、电气容量、供货厂家、出厂编号、出厂时间等技术参数。3.2.2 控制柜应有电源总开关,电源总开关操作手柄应设置在控制柜外前部
4、或侧部显著且便于操作位置，而不应设置在柜内。3.2.3 控制柜应装设中国国标照明灯，开门时照明自动打开，关门时自动关闭。3.2.4 控制柜应设有5孔插座，电流不小于IOA,用于笔记本电脑电源或在线临时用电使用。3.2.5 对电柜内使用可编程器件的电柜,电柜门靠近可编程器件安装点附近应设置可折叠笔记本电脑放置平台。平台应卷边，防止电脑脱落。3.2.6 控制柜的各个元件应有永久性标牌，并应与图纸的名称一致。标牌应配置双套，分别粘贴在元件上和元件附近的固定位置。标牌粘贴应牢靠，确保不自然脱落。3.2.7 PLC每个I/O槽口附近，贴有I/O地址标记。3.2.8 控制柜元件固定方式要合理，便于拆装。固
5、定方式尽量采用DIN导轨，或者底板螺纹安装；不允许采用螺丝、螺母穿孔固定方式。3.2.9 对有电子系统的设备电柜内，超过IKVA的变压器要单独加屏蔽罩，箱体接地。3.2.10 对包含电子系统或有发热器件的电箱，应有空调或通风散热装置，并考虑防尘措施。空调挂装在电柜侧壁，不得装在电柜顶部。3.2.11 超过200W的纯发热器件,如制动电阻等应设置在柜顶、柜侧，并有良好的散热设施，不应直接设置在电柜内。3.2.12 电柜内设置图纸放置盒。3.2.13 所有导线通过布线槽布线，槽外线尽量做到最短，并适当捆扎,整齐美观。线槽内预留不少于40%的空间。3.2.14 生产线、输送系统等大型电柜，对工厂外观
6、有影响的，应使用同一规格的专业电柜厂商的知名品牌。3.2.15 落地柜内部底板距地面不小于100mm,外部底板以下作为柜体一部分或焊接裙部。3.2.16 位于物流通道临近的落地电柜，应设置防护栏。非落地电柜安装应避免临近物流通道。3.3 柜类结构公用要求3.3.1 接线端子板的同一端子位置，最多接2根电线。并要预留10%以上备用端子。3.3.2 软导线接点要压接专用接线端子，不得直接和元件连接（弹簧类压接端子板，可以不使用冷压端子）。硬线接线使用剥线器剥皮，导线端头不得有被剥伤的痕迹。3.3.3 （对欧洲厂家定货应声明）电气配线每个接线端部都应有标号,并与图纸一致。标号要求为打印方式，长期使用
7、不脱色，并能防水、防油。同一电线两端的标号应相同，接到同一端子上的电线的标号相同。线号和导线结合紧密，不应自由滑动。3.3.4 柜体的铁板厚度要保证强度根据控制柜的大小,厚度要求不同。但一般铁板厚度最小不得小于1.5mm。3.3.5 除操作面板固定线路外，原则上不允许使用硬线配线。3.3.6 电柜内强弱电部件要分开电柜配置或左右配置,中间加隔离板。3.3.7 控制柜元件布置应预留20%以上富余空间。3.3.8 电柜、接线盒等箱体，不得有闲置的孔洞，多余的孔洞应封闭。3.3.9 除总线通讯电缆外，柜内所有出柜导线应先布置到端子板,再出线。3.3.10 不同电压等级的端子应分开布置，不交叉混合。3
8、.3.11 控制柜内配线实际截面最低不小于0.75mm2.3.3.12 电柜柜门打开角度不少于120度，特殊空间限制场合最低不小于90度。3.3.13 所有柜体防护等级不低于IP54,特殊需要时另行规定。3.3.14 电柜、接线盒等维修需要开闭箱体的位置、高度、朝向等设置，应考虑维护方便。3.3.15 控制柜、接线盒出线原则上不得设置在顶部，尽量从侧面或下部出线。4外围安装、布线4.1 导线与电缆4.1.1 交流线使用红色，直流线使用蓝色或绿色。地线使用黑线或专用黄绿双色地线。4.1.2 所有电线连接应通过端子板或连接器连接不应有直接对接的接点。4.1.3 电缆、蛇皮管等通过箱体或桥架外壁处应
9、使用标准锁紧头，不应直接过孔进出布线。每个标准锁紧头过孔只允许出一根电缆，不得一根以上电缆同孔出线。多电缆出线应使用桥架或钢管配线。4.1.4 管路内使用软线时，截面不得小于1平方毫米，桥架布线使用软线时，截面不得小于0.75平方毫米。4.1.5 桥架或管路内部穿线应保留10%以上备用线。不足1根的至少要保留1根备用线。备用线须加线号标识。4.1.6 邻近元件超过3个（含3个）的位置，要就近采用分线盒布线，不得长距离分散走线。4.1.7 强弱电走线要分开线槽走线，避免交叉重叠。4.1.8 总线等电缆按插件插接前应消除电缆扭转应力，再进行接插，电缆应力不应作用在接插件上。4.1.9 冬季施工，所
10、有电缆应恢复室温，释放冷缩应力后再安装。4.1.10 电缆明敷设安装应整齐美观，尽量做到横平竖直，有序分层，直线段敷设要在张紧后用紧固件固定。4.1.11 除调试用临时线外，正规线路禁止使用橡皮电缆配线。4.1.12 所有外部桥架、穿管、明敷线、柜内线槽布线等的两端都应有一定长度预留，以便必要的维修时重新剥线再连接。4.1.13 移动电缆：a）设备线路移动部分比较长,和现场有干涉的要求采用吊环布线、滑车或拖链。b）移动部分的电缆一律使用有资质厂商生产的专用高柔性电缆C）拖链内电缆要分段固定、分层并留有余量，防止电缆之间、电缆与拖链之间缠绕、摩擦损坏电缆。4.1.14 桥架内不同电压等级的电缆混
11、合走线时，电压较高的铺在下层。4.2 外部元件4.2.1 行程开关、接近开关、电磁阀等外部元件，尽量开放式安装，以便于安装及调整。因空间限制，需要封闭式安装的，要在盖板上就近设置元件标识。4.2.2 电机、泵体及减速机等，应有旋转方向指示。4.2.3 各器件固定位置要牢固，不易变形，安装位置尽量远离震源。4.2.4 外部器件应有固定的永久性标牌，指示器件的名称、编号等，并要求与图纸一致。4.2.5 外部器件接线口不应露明线，电缆保护层应压接到位。4.3 管线与桥架4.3.1 电缆直接走线原则不得超过1.5米,钢管布线长度原则不得超过3米，长距离走线应采用桥架。4.3.2 管路端头与接口、线槽转
12、角和端头等位置应消除锐角、毛刺，适当防护，以免损伤导线和电缆。必要时要加防护套。4.3.3 对灰尘、水气、油污比较大的环境，桥架及管路接头等应采取密封措施。防护等级不小于IP54。4.3.4 设备主电源引入安装,应使用厚壁镀锌管或金属桥架配线到铜母线或铝母线插接盒，并在接口跨接明地线。4.3.5 桥架与配线管内需预留不少于40%以上可扩充用空间。4.3.6 桥架、管线安装应横平竖直，每米平行误差不超过2mm,全程平行误差不超过IOmmo4.3.7 金属管线安装支点牢固，手摇无自由晃动裕度。4.3.8 桥架、管线内不得有导线或电缆接头、三通等暗连接。4.3.9 所有穿线管应使用厚壁镀锌管，接头使
13、用套丝螺纹接头。4.3.10 桥架盖板应有卡扣固定，不得使用绑线。4.3.11 桥架钢板厚度：按桥架宽度计算,IoOmm（含）以下的厚度不小于1.5mm,100mm至J300mm（含）的厚度不小于1.8mm,300mm以上桥架的厚度不小于2.5mm。4.3.12 桥架的十字交叉、丁字交叉、弯角处，两侧300mm内应有固定支点。4.3.13 落地安装的桥架应有支架，不得直接落地。桥架距离地面尺寸不小于50mm,支架间距不大于1m。与行人干涉处应有防护盖板。4.3.14 架空桥架水平敷设时，支撑点跨距1.5m3.0m,垂直敷设时其固定点间距不大于2.0mo跨距合理设计，人力作用下，应没有明显的晃动
14、。4.3.15 桥架与桥架的接口及端口处应严密无缝隙。5控制设计6.1零部件选择5.1.1 非标设备零部件选择优先参照甲方约定选型范围尽量控制选型分散性。5.1.2 零部件选择应严格选择正品知名品牌，杜绝仿制假冒品牌。5.1.3 不允许使用翻新零部件。5.1.4 在保证需要使用性能、功能的基础上，零部件应优先选择国内有正规供货渠道的品牌。5.1.5 在正规品牌中,有分立器件可以选用的原则上不选用集成总成。5.1.6 电子板卡市场有定型产品的，原则上不得自行开发非标板卡。5.1.7 更详细规定，参见Q/CAW-40-2013乘用车工厂设备与工装用零部件选型规范。5.2电源系统设计5.2.1 PL
15、C.NC、直流电源等弱电系统的交流控制电源应单独使用隔离变压器，不应直接取自电力系统的火糊口零线。5.2.2 总线、测量系统等的直流负载电源和直流控制、信号电源应分开设置，不得共用。5.2.3 设备继电控制电器电压电柜内可采用220V、IlOVAC,外部电器如电磁阀、开关等敷设安装电器采用24VDCo外部线路除临时用电电源可以使用交流220V外，需要采用交流控制电源的，应尽量选用IlOV电压。1.1.4 使用24VDC时，远端电压不得低于20VDCz否则应加中继电源。1.1.5 个人计算机、照明、插座等使用220VAC电源的设备，电源应直接取自变压器或火线和母排零线，不应从机床外壳获取。1.1
16、.6 下端负载为重要电子系统、工控机等，且电压波动对生产、安全有重要危害的设备，需增加稳压设备、浪涌抑制器等设备。稳压范围应最低满足供电电源15%的波动。稳压设备不允许使用自动调压的自耦变压器。1.1.7 负载谐波含量大，且电子设备相对集中的区域，应增加谐波过滤设备。总谐波畸变率不宜超过5%,其中奇次谐波不超过4%,偶次谐波不超过2%o1.1.8 电源空开、保险等容量的设计，要优先保护负载。1.1.9 电源设计留有一定余量，预留容量不低于设备额定容量20%o1.1.10 所有独立的电源应设计独立的一、二次侧空开或保险器保护。5.3 操作、指示、报警系统5.3.1 主要状态指示灯设置齐全，能够充
17、分反映设备电源通断、工作方式、位置等基础状态，及故障报警等信息。5.3.2 生产线、输送线等多工位大型分散，且非全封闭的非标设备，主控制柜上应在显眼位置设置竹节灯，以反应生产线的启动、停止、故障等主要状态信息。5.3.3 生产线、输送线等多工位大型分散，且非全封闭的非标设备，应设置声音报警，在启动或故障时给出不同乐音提示，以警示操作人员设备即将启动运行或出现故障。5.3.4 由人员作业的，每个作业循环都需要关注的产品质量状态，或设备状态，如合格、不合格等，均按安东方式设计，使用大型独体指示灯，必要时可以包括声音提示。安装位置在作业点前方，以方便观测。5.3.5 指示灯多于10个的设备，须设置指
18、示灯检查按钮。5.3.6 按钮开关设置齐全，能够独立运行的部件，都应有相应的手动操作按钮。手动动作可能发生干涉危险的,应设置互锁保护。5.3.7 系统启动、急停、总停止、手/自动、故障复位、检灯，及手动作业按钮等，因安全或操作要求，需要快速反应，或频繁操作的，应设置实体按钮，不应用触摸屏按钮替代。5.3.8 用于安全性急停的按钮采用红色蘑菇头自锁按钮，连接常闭点。5.3.9 用于切断控制电源的总停按钮应采用蘑菇头按钮，连接常闭点；或使用钥匙开关等带自锁的开关控制。5.4 PLC设计5.4.1 PLC电源应从隔离变压器后端获取。5.4.2 PLC输入、输出点要预留15%以上备用点，并间隔布置，便
19、于后期扩展。5.4.3 PLC、NC系统、变频器等控制器件输出带电磁阀的，应使用外部直流24V继电器隔离（远程I/O模块输出方式除外），而不直接使用控制器件驱动。5.4.4 同一输出模块或主控制器自带输出点不应直接使用不同电压等级的负载，需要使用时，应通过24VDC继电器进行隔离。5.4.5 PLC应预留固定的编程接口，编程接口不应被其它任何固定通讯需求占用。5.4.6 PLC输入输出线色应该区分开。5.4.7 PLC总线、外部I/O等应跟主控制器品牌一致，不应使用第三方产品。5.4.8 无论输入、输出，应和外部元器件对应，不允许一口多用。5.4.9 输出电磁阀比较多时，应设置多个回路保险，每
20、个保护回路原则不超过8个电磁阀；远程模块输出回路除外。5.4.10 现场安装的远程模块每个独立模块都应留有不少于15%备用点，不足一点按一点计算。5.4.11 能配置存储卡的，要配置存储卡储存和引导程序数据，尽量不依赖备用电池。5.5 触摸屏设计5.5.1 对操作量比较大，设备控制上匕较复杂，需要在线修改参数等情况的操作面板，应使用触摸屏幕。5.5.2 触摸屏幕设计功能需要包括：a）设备的主要状态显示。如自动、手动、运转、故障、合格、不合格等。b）手动操作功能。c）提示设备结构的动作过程及重要位置信息。如上限、下限、终点、原位、打开、夹紧等。d）提示故障信息并给出维修提示。e）显示动态模拟过程
21、信息，如重要过程参数的动态数据、数据图象条等。f）必要的工艺、控制数据编辑。g）必要的数据记录和查询。h）其它需要的功能。如PLC梯形图、定期更换提示、工艺数据趋势分析等，根据设备具体情况确定。5.5.3 触摸屏按钮、指示灯颜色设计参照实体器件。5.5.4 按钮等操作器件布置间距应合理，不容易出现误操作。5.5.5 内容设计复杂的触摸屏，要有主管理页面，各项内容分类设计。5.5.6 最常用的操作器件、状态应设计在第一页或每一分类的首页。5.5.7 触摸屏、平板电脑操作接口等，所有生成的界面均须使用中文或英文版本，并优选中文。5.5.8 触摸屏要按使用用户主体设置管理权限密码，如操作、维修、工-
22、Ar乙等。5.5.9 触摸屏选型原则与控制器使用同一品牌。5.5.10 大型或多工位设备主控制面板用触摸屏尺寸不小于10寸，工位面板及小型设备最低不小于6寸。5.6 故障诊断系统5.6.1 设备应有完善的故障诊断系统，提示主要故障、形成原因和处置方法。5.6.2 故障诊断系统形式：5.6.2.1 简单设备（复杂系数不大于30）的故障诊断系统可以使用故障指示灯，标牌要准确清晰反映故障内容。5.622设备允许采用数码管故障代码显示方式，但临近位置应有用金属或有机材料腐蚀的故障代码提示表。5.6.2.3 有触摸屏的，应使用触摸屏设计包含故障提示、原因、处理方法的诊断系统。并可以按时间检索故障。5.6
23、.3 设备说明书中要有详细的故障诊断系统说明。5.7 工业总线系统设计总线系统设计及安装规范参见Q/CAW-1-2012乘用车工厂工业现场总线系统构建规范。5.8 计算机过程控制系统设计测量系统、数字系统要有良好的抗干扰设计，确保系统稳定工作，工作精度符合要求。并在调试时验证抗干扰能力，终验收把干扰的影响作为重要参照指标。细节参见Q/CAW-4-2012设备计算机过程控制系统通用技术规范。5.9 其它要求5.9.2 所有可以独立运行的结构，均需设置手动操作，动作之间可靠连锁，不因手动操作发生干涉事故。5.9.3 所有独立机械结构上可以独体运行的带有电器控制的设备，如PBS辑道、提升机、滑撬、模
24、具等，需设置隔离开关，在隔离开关关闭时，可以单独维修，而无须关闭系统电源。5.9.4 对压力、流量、电压、电流等有特殊工艺、安全要求的设备，要设置量值检测器件，并参与控制。容易引发设备及人身事故的监视点,应使用硬触点直接控制设备停机。5.9.5 电机要有独立的过流、过载保护，不得多台电机共用一套保护器件。5.9.6 容易出现操作错误的工位，能设计防错的，要采用防错设计。5.9.7 单套设备或自动线装机容量超过100KW的设备,应在电柜电源引入点附近柜门或电柜侧壁上设计安装电度表。5.9.8 直流电磁阀须加续流二极管,但以不影响电磁阀控制的机械结构正确定位为前提。5.9.9 所有电机容量在IIk
25、W（含）以上的，不得直接启动。5.9.10 在能确保工艺使用要求和设备可靠性要求的基础上系统设计方案尽量简单低成本，不包含冗余功能。6电气通用安全设计6.1 保护接地设计应符合Q/CAW-（待编号，工艺设备安全防护装置通用技术要求）规定。6.2 对可能危及设备及人身安全的因素应设计合理的保护，如过载、短路、过压、人机干涉等。6.3 设备的互锁信号，凡是可能关系到人身或设备安全的，应有继电器、接触器等硬件触点互锁，不应只做软件（PLC程序等）互锁。6.4 对人员或设备安全要求较高，而且安全连锁比较密集的设备，采用安全继电器或者安全PLC进行设计。6.5 重要的危险、干涉等，要设计明显的声光提示，
26、以提醒人员注意。6.6 旋转装配、冲压、提升系统等结构尽量通过人员不干涉工作过程的方式自动完成，可能对人员有伤害的区域，设置安全光幕，在人体进入区域时自动停止。因被加工物、吊具、滑橇等通过性需要，无法使用光幕，而又应加以保护的，应设计安全地毯。6.7 作业需要靠近的旋转结构，如钻床、车床主轴等，设计应考虑人员一旦被卷入的紧急制动装置。6.8 升降机、转台等区域，和人流有交叉的，应设置安全围栏。用于阻挡人员进入的自动设备的安全围栏，人员进入口根据情况设计电气连锁，当围栏打开时可以选择是否停止设备运行。6.9 所有超行程可能伤害设备或人员的场合，应设计超程电气保护，并在电气限制点后加装机械限位，客
27、观条件限制无法加机械限位的，要加双保护开关。6.10 多工位设备，每个操作工位要有一个急停按钮。纯手工装配的生产线，无须操作设备的，每两个工位至少设置一个急停按钮。急停按钮应切断控制电源，仅控制停线，不切断电源的工艺停止按钮不应做急停使用。6.11 所有用做临时电源的插座，应设置漏电保护器。6.12 设备电源进口进线端，要增设有机玻璃防护板，防止人员触电。6.13 所有外部电源开关，均需设置安全锁。6.14 包含IIoV（含）以上的电柜，应在电柜上设置带电标志。7电气图纸资料7.1 电气制图国内供货商应使用中国新国标标准GB/T4728规定的图形符号。7.2 电气图纸应和实物保持一致单套设备经
28、抽查超过3处不一致的，视为不合格，需要重新绘制。7.3 所有连接线、电缆等应有编号，并和实物一致。7.4 图纸数量超过2页的，跨页连接的线路应标注去向坐标。7.5 图纸文字应采用中文、英文，并优先选用中文。7.6 电气资料至少应包括：a）电气接线图。b）电气原理图。c）带有单点及阶梯注释的PLC程序梯型图或逻辑图。d）电气布置图，标明电柜、分线盒、操作台、主要敷设元件分布位置。e） I/O、网络、触摸屏等的地址分配表。f） PLC等可编程器件I/O、固定接口信号图。g）复杂过程的流程图、时序图。h）外购件说明书。i）所有可编程器件的程序、参数清单。j）电气零部件清单，并包含名称、型号、规格、订货号、厂商、数量等信息。k）PLC.变频器、触摸屏、位置控制器、智能仪表、拧紧装置等可编程器件的程序或参数CD备份。I）计算机系统的操作系统、驱动程序、应用程序；合同包含的第三方软件，如数据库、组态软件等；以上软件的CD安装盘。m）甲方根据已配置情况选用各类可编程器件的开发软件、转换接口、电缆等。7.7具体图纸资料要求参见Q/CAW-2-2012设备维修准备技术规范。
