机床电气 设计安装技术规范（可编辑）.doc

机床电气 设计安装技术规范 机床电气设计安装技术规范 试行草案 前言 1 通用信息和要求 2 系统及机床的接地要求 3 电气控制系统各装置具体要求 4 CNC和伺服的通用要求 5 安全功能要求 6 图纸资料要求 7 参考标准 前言 电控系统是生产线运行的可靠保证更是生产管理的重要手段 我们生产的产品是为生产线服务的因此要求我们的电控系统具有 最优的设计思想最新的技术最佳的性价比产品在设计上要有足 够的柔性同时还要充分考虑未来的升级及备品备件供货能力保证 我们的产品是完全符合国家的相关标准的同时还要满足客户对产品 提出的特殊要求与规范 本技术规范提出目的是 提高人员和产品的安全性 提高产品操作和维护的便利性 提高产品制造和改造的规范性 提高备品备件的通用性 本规范不能涵盖所有产品的电气控制系统全部技术要求或电气 控制系统的特殊技术要求因此电气设计人员在进行电气设计时要 严格的贯彻国家的相关标准透彻理解客户的需求或是招投标的技术 协议书尽可能的满足客户的需求若有实际达不到的要求设计人 员应及时的以书面的形式向对方提出最后达到双方的共识 本规范对产品电气控制系统的安全保护功能接地图纸资料 连锁功能控制器数控系统人机界面网络要求以及电气元件等 方面提出要求请各相关人员认真讨论执行并及时反馈改进意见 以便逐步完善本规范 一 通用信息和要求 11 设备的电气控制部分设计制造和安装应当遵循国家标准和相关 规定 3C 认证等 或国际相关标准 12 电气控制系统中控制电路以及PLC电源输入输出的供给电源都 要求采用24VDC 电源为了减小对24VDC电源的压力配电板上的 接触器等线圈和机床工作灯可以采用24VAC电源供电电柜照明电源 可以采用220VAC 电源 13由于电气系统中多采用隔离变压器供电有可能产生电磁干扰的 线路要加滤波器 14 控制系统的输入信号指示执行输出的电源应分路供电 15 控制装置的初始状态应当是失电状态下的自然状态 16 控制电路中必须使用过流保护断路器不允许使用熔断器 17 所有的可编程逻辑装置应当完全符合IEC 1131 标准 18 设备的主电控柜内以及操作控制台位置应当至少备有一个电源 插座两眼三眼通用提供220 电源主电柜内安装一个插座必 须符合国家标准的产品操作台安装一个插座插座必须有合适的 接地保护 19 主电柜的照明电源以及插座的电源应从电柜的主开关的进线侧 接线照明电源线的颜色要求用桔红色线照明和插座的电源应分别 设过载和短路保护保护开关应采用漏电保护开关 120 控制柜布置要留有足够的备用空间个别元件更换不应影响周 边其他元件电器元件安装应采用导轨安装 121 为方便维修备件的储备应尽量减少同一项目中所使用的电控 设备和电气元器件的品牌种类和规格等 122 控制装置的防护等级要求控制装置的外壳一般应具有不低于 IP54的防护等级IEC529 具体的防护等级根据实际安装条件来 确定 123 所有电气元件必须有标牌电缆的两端必须有标牌线号等标 识 124 设备要具有网络接口等硬件实施要为今后尽快推出网上的远 程诊断服务打好基础 二 系统及机床的接地要求 21 所有的接地线以及接地要求都必须符合国家和行业相关标准 22 所有面板仪表板以及接线盒的接地使用接地端子进行连接不 允许把接地导线连接到附加配件或连接在用具零件上所有的接地电 缆必须使用黄绿相间的接地电缆不允许使用其它颜色的电缆每个 接地点都应有接地标记采用417-IEC-5019 接地符号 23 电气设备安装在门盖或面板上时应确保其保护接地电路的连 续性这不应依靠于紧固件铰链支持轨等物 24 设备上所有的分离部件以及附件都必须有接地电缆连接到设备 的主接地系统中所有的接地都必须可靠的连接到主控制电柜内的公 共接地铜母线上 25 运动部件以及动力头导轨等要有接地电缆连接到主接地系统 轴承和润滑不应当作为接地实体 26 接地系统中不允许同时有多根接地电缆连接至同一个接线端子 连接点上每一根接地电缆应当有单独的连接到接线端子的连接点 上 27 不允许把金属软管硬管冷却管电缆护套线槽和电缆桥架 等作为接地导体这些金属导线管和护套自身也应连接到保护接地系 统中对便携式装置以及用绝缘的弹性垫块安装的独立部件必须有 接地电缆连接至接地系统中 28 接地体的规格和容量应当足够大以便最高过电流能够通过装 置 29 接地系统的接线要求接地系统的主接地应安装在主电气柜的主 隔离开关附近接线盒以及控制面板操作台的接地点应该位于内部 接地连接点用铜焊或银焊焊接前需刮掉面漆 210 在低阻抗网络中利用低电阻导体可以降低干扰作用故低阻 抗网络常用作电气设备内部高频信号的基准电平入机壳或接地底 盘这种端接点应表明417-IEC-5020 符号 三 电气控制系统各装置具体要求 主电控柜 31 主电控柜的标准尺寸为2000x1000x500特殊情况可以 根据实际调整但必需考虑电源进线总电源开关和空中走 线桥架的进出接口位置等详见电柜设计图空中管道的尺 寸横断面为150x75 32 电控柜的防护等级至少要求达到IP44 以上电控柜要求采用垂 直铰链方式连接主电控柜单开门的最小宽度应不小于600mm 双 开门的最小宽度应不小于500mm所有的电柜门要求安装手柄提 供电柜门的开启工具 33 门框内侧应加装内嵌式密封胶条主电控柜的颜色应与机床的颜 色一致和协调 34 主电控柜需要提供柜内照明主电控柜的照明控制要求和主电控 柜门连锁当主电控柜门打开时自动打开主电控柜内的照明 35 如果电控柜中有安装用孔安装后这些孔不应削弱电控柜的防护 等级备用的安装孔应用孔堵塞住 36 所有电控柜门打开角度至少应有135 度如果电控柜是独立于床 身之外摆放的则电控柜与机床的连线一定要通过空中走线管道相连 接如果是两组电柜并列摆放则每一组都要有出线孔与空中走线管 道相连接 37 电控柜与设备其它装置之间的普通连接电缆和导线不允许直接 连接需要通过接线端子或连接电缆插头插座连接对于有特殊要 求的控制信号电缆伺服电机的动力反馈电缆除外 38 电控柜门上不允许安装其它电气元件和装置接口装置除外 如果特殊情况下必须在电控柜门上安装电气元件或装置时必须要采 取适当的防振措施 39 主电控柜的外侧主开关附近的位置应安装一个永久性的标牌 标牌的内容应包括设备的序列号图纸号主电源的电压相数频 率电源总容量满负荷电流和额定负荷电流等设备相关信息标牌 的字高要求不低于5mm 310 对于操作电压高于50V 的电器元件应该安装绝缘防护装置防 止操作人员意外接触到这些部分这些装置如果有手动测试按钮为 便于操作应该预留测试孔 311 电控柜内装置布局要求合理紧凑对于发热量较大的功率元 件要求安装在电柜的上方 312 数控箱的尺寸根据需要另行设计安装时其操作界面中线离地 面高度为1510- 1530mm 主电控柜·空调装置 313 环境温度在5-40 范围内所有的电柜及电控操作箱内部温度 不能超过45 超过此温时应考虑电柜和电箱的空间及降温措施 314 主电控柜中的空调容量的选择需根据热量计算配置热量计算 是决定空调装置是否合适的主要依据热量计算方法和计算结果应当 附在图纸资料中在进行热量计算时按照环境温度为40 考虑 315 空调控制电柜内温度不能超过40 并具有温度超标报警功能 主电控柜·进线开关 316 设备的电源进线必须使用主断路器主断路器需配置外置 操作手柄 317 主电控柜的电源引入线到电柜的顶部距离的最小限制参照IEC 的相关规定主断路器的操作手柄距离地面的高度要求在12 17 米的范围之内 318 要求送电后主断路器的操作手柄与电柜门之间需机械互锁主 断路器上电后电柜门不允许打开不需要门保护与主断路器电气联 锁 电气元件的标识标签 319 所有的电气元件电缆都必须要求有唯一的标识标识的内容 要求和图纸资料中的一致 320 警示标签要求使用红底白字标识其它功能标签要求使用白底 黑字标识 321 元器件标签要求用金属标牌标牌上的文字采用刻印方式字 高要求不低于3mm 322 所有的电磁阀限位开关接近开关等其标签需标明装置编 号及其功能 323 所有装置的标签应当永久性安装并靠近该装置不允许用胶水 粘接标签需用铆钉铆接 324 选择开关钥匙开关按钮指示灯等元件的标签应当包括功 能信息标签内容应是永久性的字符出口设备需中英文对照 按钮和指示灯 325 机床上所有的按钮和指示灯应当是22mm 圆形样式安装 326 所有的动作要求有对应的手动操作控制如果使用HMI 实现 这些控制可以使用软操作键进行操作相应的状态必须在HMI 上显 示紧急停止紧急返回以及机床的启动和停止功能按钮不允许在 HMI 上实现 327 所有的指示灯要求使用24VDC LED 灯 328 所有的设备均有柱状指示灯指示如下 A红灯 故障 B绿灯 正常安全运行 C黄灯 警告 生产线堵塞或缺件超过设备循环时间等 设备正 常停机 紧急停止安全门以及安全继电器 329 所有的紧急停止及安全门保护开关等必须采用硬件电路来实现 安全保护功能不允许通过PLC 等逻辑控制器处理后再控制 330 所有的安全门保护以及紧急停止等安全保护装置必须通过硬件 电路来实现使用符合安全要求的元件不允许用普通元件和装置代 替安全保护元件和装置 331 安全保护回路的继电器必须使用符合要求的安全继电器不允 许用普通继电器代替安全保护继电器 普通继电器和接触器 332 工业控制继电器要求如下 A 继电器应当满足IEC 标准的相关规定和要求继电器要求安装在 DIN 导轨上 B接触器要求使用4 极或8 极 C每一个接触器或接触器组至少要有一个 NO 常开和一个NC 常闭备用触点 D接触器线圈的两端应并接浪涌抑制器surge suppressor 333 插入式的继电器要求如下 A 继电器应当有过载或线圈动作指示 B继电器应当在安装底座上安装 C继电器应使用2 极或3 极 D继电器线圈的两端应并接浪涌抑制器surge suppressor 334 所有继电器和接触器的控制电源要求使用24VDC 电源或 24VAC电源 335 对于星三角正反转启动电路要求硬件上机械互锁和外部电气 互锁 开关和传感器 336 所有接近开关光电传感器等输入信号要求采用3 芯 24VDCPNP 或NPN 结构传感器的连接电缆采用3 芯带LED 指 示灯连接器 337 工件检测传感器要求采用非接触式开关以避免与工件的接触 造成工件的损伤 338 光电和光纤传感器要求完全密封管状3 芯24VDC 带4 芯 连接头在有冷却液喷射的区域或粉尘严重的区域不允许使用光电传 感器 339 压力传感器和流量传感器要求使用24VDC电子显示和设置压 力带4 芯带LED 指示灯连接头 340 所有液位工件有无等要求有传感器检测 341 所有油缸气缸和动力头等要求有前进位置和返回位置检测的 传感器传感器要求带信号指示灯 342 所有定位夹紧装置要求有开关检测其夹紧和松开状态开关 要求带指示灯 343安装传感器的位置要求远离潮湿油污和铁屑较多的地方所有 的开关和传感器的安装要求方便维修和检查开关和传感器安装后状 态指示灯应能容易看见 344 所有传感器安装需做支架应使用螺栓固定 电磁阀 345 所有的电磁阀线圈的控制电源要求用24VDC 带状态指示灯 346 实际应用中如果控制电磁阀的输出模块本身不具备相应的保护 功能时应在电路中增加相应的保护 电缆和电线接线端子 347 端子排采用DIN 导轨安装装配时端子排两端应用专用的锁紧 夹固定导轨的两端至少应有40mm 的空间所有的端子排还必须 装有命名的编号 348 所有端子排应当用对应的线号标注线号是和原理图编号一致 同时所有的端子还必须有顺序的编号电柜以外的电缆不允许采用 接头的方式进行连接可以采用接线盒或者采用电缆连接头进行连 接采用电缆连接头方式连接时必须满足防护等级不低于IP54 349 可以采用两层或三层端子排多层端子排应当选购标准的端子 桥接件进行相同编号的桥接连结 350 电控柜内弱电部分控制部分要与强电部分分开信号线与 交流电源线要尽量分开走线交流电源线直流电源线输入输出 信号线的颜色要区分开参见GBT 2681-1981 351 所有从外面引到接线盒操纵盘或开关柜的导线也包括插接 装置在内都必须接到接线端子板上位于输出端的插接连接件同样 要使用接线盒进行线路连接的转接以便维护检修方便 352 电控柜引出到机床的线路通过接线盒采用电缆方式连接 353 线号从线的起点到终点必须保持一致所有的端子排应当反映 出原理图的线号端子排两端接线均需有相同的标签电缆电线的 标签应当是粗体字迹清晰 354 所有的设备应当有至少10的备用线在端子排上应当对备用 线做显著的标识 355 所有备用的IO 点应当尽可能的联至设备的端子排上这些连 接线应当标出连线IO 点编号 356 对每一个电缆连接器连接器布置表应提供插头和插座下列相 关信息 A 电缆和连接器编号 B 插座针脚编号 C 插座线的颜色 D 线号 357 运动的电缆要求使用电缆保护套 坦克链防止电缆折断 保护套的最小弯曲半径要大于电缆的最小弯曲半径拖链中的电缆需 用专用电缆电缆的选型应和拖链的弯曲半径匹配 358 活动电缆应选用高柔性的并耐矿物油的电缆 四CNC 和伺服的通用要求 41 CNC 和伺服驱动系统的接线和控制要严格按照制造厂商的技 术文件的要求进行操作和控制确保设备最大程度的正常和安全运 行 42 各运动轴的运动必须有最大和最小软硬限位设计时应当考虑 超行程时立即停止 43 根据相关制造规范所有的CNC 必须适当接地和避免电气干扰 44 随着选用的系统不同各个制造商的要求也有所不同因此系统 和驱动应当与电源有合适的绝缘和接地 45 对所有CNC 和伺服的安装只允许使用原始制造商允许使用的电 缆 46 所有的过行程开关应当使其常闭触点串在驱动电路中其常开触 点连至单独的输入点 47 当电机可能被水淋的潮湿环境电机必须满足IP67 IEC 规范 编码器电源和制动电缆连接应当带有防水层连接部分必须采取相 关处理措施 五 安全功能要求 51 所有的电控面板及电控箱都应当用标识标出存在的最高电压所 有250 伏或以上的电控面板及电控箱都需要有高压危险的标志 52 如果使用安全光幕等元器件应当按照制造商的安全距离要求进 行安装 53 当主电控面板没有安装永久式的照明时应当在需要作业但照明 又不充分的地方预留空间用于便携式的照明的使用 54 在爆炸危险场所使用的仪表装置应视所处场所的类别被测 介质的级组别来确定仪表装置的防爆结构型式和等级 55 在爆炸危险的场所应安装可燃气体泄露检测报警装置并设置 排风控制系统 56 在爆炸危险场所的电缆敷设宜选用镀锌钢管保护其连接件应做 好密封处理 57 在爆炸场所使用的仪表及线路保护管等均应做好安全接地 六 图纸资料要求 61 电气控制图要求和实际接线一致对标准机床中未使用的选项部 分要求用虚线或其它形式标明 62 电气原理图的绘制要从便于对图的理解出发做到布局合理 排列均匀图面清晰必须使用符合IEC 标准规定的电气图形符号 693 电气原理图中应有电气元件索引表标明电气元件在图纸中的 名称位置功能和供应商 64 设备布置图中需标明设备上使用的所有控制装置驱动电磁阀 开关等的位置此外设备布置图也应当标明操作工位的控制面板 主电控柜互锁接线盒仪表板等 65 设备应提供详细电气控制系统图纸资料图纸资料应包括所有控 制面板操作站接线盒的布置图接线图以及原理图等 66 设备提供的电气控制系统图纸资料中还应包括其它OEM 提供 的所有电气图纸资料 67 电气图纸中应在每个元件的右边或下面标明该装置的交叉接 线表标明该装置的使用位置等信息如接触器的触点和辅助触点在 电路的其它地方使用情况在其它位置的图纸页码信息等 68 电控图中的图形符号通常应按无电压无外力作用的状态绘出 原理图中的元器件的可动部分的元件状态应按在非激励或不工作的 状态或位置绘出 69 可编程控制器IO 接线的线号应能反映IO 的地址信息设备上 的IO 装置元件的编号也应遵循该原则 610 各生产厂家及供货商提供的与设备有关的所有系统软件包应 用软件包还有软件及软件使用说明和使用编程手册等OEM资料都 应妥善保管好或是存留在库房用内以便产品发货时一并清点发运 此外还有图纸产品使用说明书等所有必要的技术文件都应以光 盘和书面的形提供给客户 611 供应商提供的电气图纸资料中同时包括冷却液压润滑气 动系统的电气控制部分的图纸以及相关的动作时序图等也应全部提 交给客户 612 型号和功能相同的多台设备与一台产品配套时在图纸资料相 同的情况下可以每台套设备只提供一套相同的资料 613 设备在交货时必须提供至少一 套打印的图纸资料一份逻辑硬 拷贝和一 份图表逻辑备份CD 包括PLC伺服GHOST 文件等 程序参数及系统的备份 614 所有软件如果有注册号应当在图纸上标明 615 电气控制系统图纸资料的目录应当在首页中资料目录应当包 括下 列信息 A 图纸资料的分类索引表 B 各部分的内容描述以及页码标识 C 图纸的查看以及使用方法等 616 通讯布置图应当标示电缆电缆部件号每个处理器的地址和 IO地址排序 617 互锁信号表的内容应确定互锁设备将接收什么样的请求信号以 及需要提供什么样的信号等包括网络之间的软件互锁信号的发送和 接收 618 互锁信号表应当标明互锁信号的来源和去向以及图号等信息 并负责联系其他的OEM 解决不同设备之间的互锁信号问题 619 在电气控制系统图纸资料中应当包括所有可编程装置的编程信 息如设置点参数等包括但不限于压力开关流量开关传感 器网络节点开关设置断路器的过载设定等 620 逻辑控制程序尽可能按照机床的功能分成若干个独立的控制模 块如设备的夹具润滑的控制等 621 PLC 程序要求以梯形图形式提供备份提供的PLC 程序备份 要求有相关的符号symbol 和注释comment 信息注释要求 用中文或英文形式提供不允许使用缩写或代号 622 PLC 程序以及机床的加工程序中应对各种功能进行注释注 释尽可能的详细注释语言使用中文或英文 参考标准 GB 52261-2002 机械安全 机械电气设备 第1部分通用技术条件 GB 4208-1993 外壳防护等级 GBT 472811-2000 电气简图用图形符号 第11部分建筑安装平面布置图 GBT 2681-1981 电工成套装置中的导线颜色 GBT 2682-1981 电工成套装置中的指示灯和按钮的颜色 GBT 69881-1997 电气技术用文件的编制 第 1 部分 一般要求 GBT 69882-1997 电气技术用文件的编制 第 2 部分 功能性简图 GBT 69883-1997 电气技术用文件的编制 第 3 部分 接线图和接线表 GBT 69884-2002 电气技术用文件的编制 第 4 部分 位置文件和安装文件 GB15760-1995 金属切削机床安全防护通用技术条件安全防护通用技术条件 JBT 2740-96 工业机械电气设备 电气图 图解和表的绘制