标准全称: EN 61131-2:2007 - 可编程控制器 - 第2部分:设备要求和测试
核心目的: 该标准规定了可编程控制器(PLC)及其相关外围设备的安全要求、电磁兼容性(EMC)要求以及相应的测试方法。它关注的是设备的硬件和基本运行环境,确保其在工业环境中能够安全、可靠、无干扰地运行。
法律地位: 作为欧洲标准(EN),它是欧盟《低压指令》(2014/35/EU)和《电磁兼容性指令》(2014/30/EU)的协调标准。符合此标准是PLC产品在欧洲市场销售的必要条件。
重要关系: 此标准与 IEC 61131-2 guojibiaozhun在技术内容上完全一致。EN 61131-2:2007 是其欧洲采纳版。
核心内容详解与专注于编程语言的IEC 61131-3不同,第2部分纯粹是关于产品的物理特性、安全性和抗干扰能力。
1. 适用范围该标准适用于:
可编程控制器(PLC): 包括整体式PLC和模块式PLC的中央处理单元(CPU)。
相关外围设备: 如编程器(PG)、人机界面(HMI)、输入/输出(I/O)模块、电源单元等,这些设备与PLC一起构成一个可编程控制系统(PCS)。
不适用于:
基于个人计算机(PC)的设备,除非其作为PCS的一部分并明确声称符合本标准。
与安全功能相关的系统(这些由IEC 61508等功能安全标准覆盖)。
2. 标准结构与核心要求标准的要求主要分为三大领域:
1. 安全要求
这是标准的首要重点,旨在保护操作人员和设备免受电击、火灾、高温、机械危险等伤害。
电击防护: 确保所有带电部件都有适当的绝缘和防护,防止意外接触。这包括电气间隙、爬电距离、绝缘材料的要求。
接地保护: 要求有可靠的接地措施。
防火: 设备使用的材料应能阻燃,防止火焰蔓延。
过温保护: 设备在正常和异常工作条件下,其表面温度和内部温度不能过高。
机械安全: 确保外壳有足够的强度,边角无毛刺,模块插拔不会造成危险。
2. 电磁兼容性要求
这是该标准极其重要的部分,因为PLC通常工作在电磁环境恶劣的工业现场。它要求设备两方面:
抗扰度: 设备在受到外部电磁干扰时,能保持正常运行而不出现性能下降。
发射: 设备自身产生的电磁干扰不能超过限值,以免影响同一环境中其他设备的正常工作。
标准详细规定了测试项目、严酷度等级和性能判据。
3. 环境试验要求
验证PLC能否在规定的工业环境下可靠工作。
气候环境: 如工作温度、存储温度、湿度、腐蚀等。
机械环境: 如振动、冲击(模拟运输、安装和运行过程中的机械应力)。
3. 关键测试项目(摘要)标准附录中包含了详尽的测试清单,以下是一些关键测试:
A. 安全测试
介电强度测试: 在高电压下测试绝缘性能,确保无击穿。
接地电阻测试: 测量接地端子的电阻,确保接地良好。
发热测试: 在最大负载下运行设备,测量关键部件的温升。
异常操作测试: 模拟输出短路等故障情况,检验设备的安全性。
B. EMC测试 - 抗扰度
静电放电抗扰度: 模拟人体带电对设备接触放电和空气放电。
射频电磁场辐射抗扰度: 设备在强无线电波环境下的抗干扰能力。
电快速瞬变脉冲群抗扰度: 模拟继电器、接触器开关时产生的密集脉冲干扰。
浪涌抗扰度: 模拟雷电或大容量负载切换时产生的高压大电流脉冲。
传导骚扰抗扰度: 对电源线、信号线注入高频干扰。
工频磁场抗扰度: 对强电流导体附近磁场的抗干扰能力。
电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度: 模拟电网波动和短时停电。
C. EMC测试 - 发射
辐射发射: 测量设备向空间发射的电磁噪声。
传导发射: 测量设备通过电源线向电网反馈的噪声。
4. 性能判据在进行EMC抗扰度测试时,标准根据设备功能的重要性定义了不同的性能判据等级:
判据A: 测试期间和之后,设备正常性能。无任何功能丧失或性能下降。
判据B: 测试期间性能暂时下降或功能丧失,但测试结束后能自行恢复正常。不允许改变实际运行状态或存储数据。
判据C: 测试期间功能丧失或性能下降,需要操作者干预(如手动复位或重启)才能恢复。
判据D: 设备因测试而损坏,数据丢失,功能无法恢复。这是不合格的判据。
具体产品标准或制造商需明确说明各项测试应满足的判据(通常要求达到判据A或B)。
总结EN 61131-2:2007 是PLC产品进入市场,特别是欧洲市场的强制性安全与EMC准入标准。
核心价值: 它确保了PLC作为工业控制的核心,能够在复杂严酷的工业电磁环境中稳定、可靠、安全地运行,不会成为安全隐患,也不会因外界干扰而误动作,同时自身也不对电网和环境造成过大的电磁污染。
对制造商的意义: 从产品设计之初就必须考虑本标准的要求,并在产品上市前通过quanwei检测机构的认证测试,获得符合性证明(如CE标志)。
对用户的意义: 在选择PLC产品时,确认其符合EN 61131-2标准是保证系统基础可靠性和安全性的首要条件。这意味着设备已经过严格的考验,能够胜任工业应用。
简而言之,这个标准是PLC的“体质检验报告”,它不关心PLC的“智商”(编程功能),只关心它的“身体健康”(安全、可靠、抗干扰),是工业自动化系统可靠运行的基石。
