GB∕T 17614.3-2018
基本信息
标准号:
GB∕T 17614.3-2018
中文名称:工业过程控制系统用变送器 第3部分:智能变送器性能评定方法
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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工业
过程
控制系统
变送器
智能
性能
评定
方法
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相关单位信息
标准简介
GB∕T 17614.3-2018 工业过程控制系统用变送器 第3部分:智能变送器性能评定方法
GB∕T17614.3-2018
标准压缩包解压密码:www.bzxz.net
标准内容
ICS25.040.40
中华人民共和国国家标准
GB/T17614.3—2018/IEC60770-3:2014代替GB/T17614.3—2013
工业过程控制系统用变送器
第3部分:智能变送器性能评定方法Transmitters for use in industrial-process control systems-Part 3:Methods for performance evaluation of intelligent transmitters(IEC60770-3:2014.IDT)
2018-07-13发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2019-02-01实施
规范性引用文件
术语和定义
设计评审
变送器分析
4.3审查的内容
文件信息
5性能试验
关于变送器的考虑·
关于测量的考虑
试验设备
被试变送器(试验预防措施)
性能试验用参比条件
参比条件下的试验程序
确定影响量影响的试验程序
6其他考虑事项
外壳防护等级
电磁发射
7评定报告
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
附录NA(资料性附录)
参考文献
可信性试验
吞吐量试验
功能块试验
GB/T17614.3—2018/IEC60770-3:2014M
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件··*43
GB/T17614.3—2018/1EC60770-3:2014GB/T17614《工业过程控制系统用变送器》由以下部分组成:第1部分:性能评定方法;
第2部分:检查和例行试验导则:一第3部分:智能变送器性能评定方法本部分为GB/T17614的第3部分。本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分代替GB/T17614.3一2013《工业过程控制系统用变送器第3部分:智能变送器性能评定方法》,本部分与GB/T17614.3—一2013相比主要技术变化如下:增加了*本部分的结构主要遵循了GB/T19767的框架。对于性能试验,还应参考GB/T18271系列标准,该系列标准描述的许多试验对于智能变送器仍然是有效的。推荐进一步阅读GB/T18272系列标准,因为本部分的一些想法是基于该系列标准提出的概念。”(见引言,2013年版的引言);“方法”中不再有“智能程度”的评价方法;“方法学”中明确了“通信网络”的规定,即“通信网络(见IEC61158系列标准或其他标准)\(见第1章,2013年版的第1章);修改了规范性引用文件(见第2章,2013年版的第2章);修改了术语和定义(见第3章,2013年版的第3章);一用“通过接口(有线或无线)传递测量和控制数据,”代替了“通过接口和现场总线(数字通信链路),传递测量和控制数据,”;在\混合式变送器”后增加了“(SMART)”;在“其数字信号是叠加在模拟电流信号上的,”后增加了“并且在电输出子系统处可获取。”(见4.2.5,2013年版的4.2.5);
在\适合于连接到现场总线\后增加了“(或无线)”(见4.2.6,2013年版的4.2.6);增加了“在无线应用中,需要指定特定的供电(如:电池)。”(见4.2.7,2013年版的4.2.7);增加了“检查变送器硬件或固件的新版本是否与旧版本兼容,是否已充分记录有关更改(制造商声明等)。\(见表1,2013年版的表1);“现场总线兼容性”改为“现场总线或无线兼容性”,且其右边列增加了“连接到无线网络(指定的标准);\(见表2,2013年版的表2);“可组态的重启条件”栏右边列增加了“对于具备过程控制功能的变送器,列出任何可组态的断电后重启条件。(见表2.2013年版的表2);“变送器诊断”栏右边列将“现场总线设备可能提供以下信息:”改为“现场总线和无线设备可能提供以下信息:\(见表6,2013年版的表6);一“报警”栏右边列在“由现场总线连接的主机”后增加了“或无线主机”(见表6,2013年版的表6);
增加了“防止未经授权的访问”栏,并增加了右边栏内容(见表6,2013年版的表6):“制造商的维护支持\栏的右边列在“制造商提供维护合同吗”后增加了“(或在线支持)”(见表7,2013年版的表7);
-增加了“无线兼容性”栏(见表8,2013年版的表8):变送器标识”栏增加了“
指明用途”和“—
其他安全相关信息”列项(见表9.2013年版的表9);
“应用限制\栏删除了“EMC”(见表9,2013年版的表9);GB/T17614.3—2018/IEC60770-3:2014——增加了“电磁兼容性EMC(IEC61326系列)”(见表9,2013年版的表9);一“故障率资料\后增加了“(IEC61508系列)”(见表92013年版的表9);一“性能规范\栏后增加了一栏“电池寿命规格(对无线变送器)”(见表92013年版的表9);一增加了“文档类型及其提供方式(打印件、在CD上、从互联网下载)”(见表9,2013年版的表9);
册删除了“如无此信息或信息不充分时,应在报告的评述和意见栏内陈述。”(见表4.4,2013年版的表4.4);
增加了“5.3.2.1总则”,其后编号顺延(见5.3.2.1);用“用于危险场所时,变送器应按相关标准的要求获得权威机构的认证。”代替了原来的“用于危险场所时,智能变送器应按GB3836相关部分的要求获得权威机构的认证。”(见表6.1,2013年版的表6.1);
一删除广“注:本附录中给出的可信性试验方法,仅与下列智能变送器(功能)相关:具有自测试功能、和(或)配备穴余部件,和(或)能就其状态与外部系统通信。这些试验对那些用于安全相关应用的智能变送器尤为重要。强烈希望制造商将所述试验方法整合进他们设计过程中。”(见A.1,2013年版的A.1)。
本部分使用翻译法等同采用IEC60770-3:2014《工业过程控制系统用变送器第3部分:智能变送器性能评定方法》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件见附录NA。本部分做了下列编辑性修改:
a)增加了附录NA(资料性附录)与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件;
b)“规范性引用文件”中删除了IEC61326-1.因已经规范性引用了IEC61326(所有部分);修改了表2\组态工具”栏右边列中明显错误的分项;c)
表16中补填上了遗漏空“电源电压瞬变”;修改了第7章中错误的条款号,即:将4.2.8改为4.3.9;e
修改了A.3中错误的条款号,即:将4.2.6改为4.3.7。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控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。本部分起草单位:西南大学、深圳市特安电子有限公司、重庆市伟岸测器制造股份有限公司、北京金立石仪表科技有限公司、江苏杰克仪表有限公司、上海立格仪表有限公司、重庆川仪自动化股份有限公司、北京远东仪表有限公司、天津市亿环自动化仪表技术有限公司、安徽天康(集团)股份有限公司、河南汉威电子股份有限公司、西安东风机电股份有限公司,绵阳市维博电子有限责任公司、浙江盾安禾田金属有限公司、重庆横河川仪有限公司、重庆宇通系统软件有限公司、福建顺昌虹润精密仪器有限公司、北京昆仑海岸传感技术有限公司、厦门宇电自动化科技有限公司,杭州盘古自动化系统有限公司厦门安东电子有限公司、上海模数仪表有限公司、广州南控自动化设备有限公司、西安优控科技发展有限责任公司、太仓市锅炉自动化仪表有限公司,北京康斯特仪表科技股份有限公司、陕西创威科技有限公司,山东福瑞德测控系统有限公司、深圳方讯自控股份有限公司重庆两江新区市场和质量监管局、上海凡宜科技电子有限公司、上海恩邦自动化仪表有限公司、合肥皖科智能技术有限公司,深圳市尔泰科技有限公司、美科仪器仪表校准技术服务(无锡)有限公司、上海市计量测试技术研究院、广州市熙泰自控设备有限公司,北京京仪仪器仪表研究总院有限公司,山东东润仪表科技股份有限公司,青岛自动化仪表有限公司、杭州振华仪表有限公司、上海盖林自动化科技有限公司、南京优倍电气有限公司、济南市长清计算机应用公司、杭州自动化技术研究院有限公司、中煤科工集团重庆研究院有限公司、重庆理工大学。本部分主要起草人:周雪莲、刘枫、王毅、唐田、欧文辉、宫晓东、邹凌、陈文弦、聂绍忠、王莉、刘忠海、IV
GB/T17614.3—2018/1EC60770-3:2014毛文章、李志刚、惠全民、阮赐元、汪向荣、蓝剑、岳周、张新国、陈志扬、刘伯林、明代都、周宇、沈玉富、肖国专、韩恒超、官荣涛、胡明、张友华、赵士春、吴洪威、李明、谢晓辉、郑维强、陈一兰、王圣斌、张远保、陈锦荣、郑彦哲、陈蔡圆、茅晓晨、万驹、王悦、于兆慧、窦建军、邢伟积、赵俊虎、董健、张洪、卜琰、张建锋余成波、吕静、何强、黄仁杰Www.bzxZ.net
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T17614.3—2013。
GB/T17614.3—2018/IEC60770-3:2014引言
用于工业过程控制系统的新型变送器现在普遍配备了微处理器,采用了数字信号处理和通信方法,辅助传感元件和人工智能。这使得它们比传统模拟变送器更加复杂,同时赋予它们相当可观的附加值。智能变送器是一种在运行中采用数字处理和通信技术来执行其功能、保护和传送数据与信息的装置。它可能配备有支持智能变送器主要功能的附加传感元件和功能单元。比如,各种附加的功能单元可以提高准确度和范围度、自诊断能力、报警和状态监视。因此,与准确度相关的性能试验,虽然仍是评定的主要方面之一,但已经不足以显示灵活性、能力和其他与工程、安装、可维护性、可靠性、可操作性相关的特征。
由于智能变送器的复杂性,评定机构和制造商之间宜建立紧密的协作关系。在确立试验程序时,宜关注制造商的产品技术参数,而且宜邀请制造商对试验程序及结果提出意见。在试验机构提出的报告中宜包含制造商对试验结果的意见。本部分的主体主要致力于构建一种用于智能变送器的设计评审和性能试验必须遵循的方法。很多情况下,智能变送器也具备被整合在数字通信(总线)系统当中,与其他各种设备协同工作的能力。这时可信性,可(互)操作性和实时性能都是重要问题。这些方面的试验很大程度上取决于智能变送器的内部结构和组织、以及总线系统的体系结构和规模。附录A、附录B和附录C给出一个非强制性的方法和框架,用于在特定情况下设计可信性、吞吐量试验和功能块试验的特定评定程序。当不必要或不可能按照本部分进行全性能试验时,那些需要做的试验宜按本部分相关条款进行试验和报告结果。这种情况下,试验报告宜说明它没有包括本部分规定的所有试验。此外,为了给报告阅读者一个清晰的概貌,宜列出省略的项目。本部分的结构主要遵循了GB/T19767的框架。对于性能试验,可参考GB/T18271系列标准,该系列标准描述的许多试验对于智能变送器仍然是有效的。推荐进一步阅读GB/T18272系列标准,因为本部分制定的某些性能评定方法源于该系列标准提出的相关概念。1范围
GB/T17614.3—2018/IEC60770-3:2014工业过程控制系统用变送器
第3部分:智能变送器性能评定方法本部分规定了以下方法和方法学:·方法
一有关智能变送器功能的评价方法:一有关智能变送器操作特性及其静态、动态性能的试验方法。·方法学
有关确定可靠性和探测故障所使用的诊断基本模型的学问;有关确定智能变送器在通信网络中通信能力的方法的学问。这些方法和方法学适用于把一个或多个物理量、化学量或电量转换成通信网络(见IEC61158系列标准或其他标准)用数字信号或转换成模拟电信号(见IEC60381系列标准)的智能变送器。本部分所列方法和方法学主要用于:制造商确定自己产品的性能;
一用户或独立测试试验室验证设备的性能规范建议智能变送器的制造商在早期开发阶段就开始应用GB/T17614的本部分。本部分通过以下方法对智能变送器的设计评审提供指导:以结构化的方法制定硬件和软件设计评审检查表:在不同环境和运行条件下对其性能、可信性和可操作性进行检验测量的试验方法:获得报告数据的方法。
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/T18271.1一2017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(IEC61298-1:2008,IDT)
GB/T18271.2一2017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(IEC61298-2:2008,IDT)GB/T18271.3一2017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(IEC61298-3:2008,IDT)IEC60050(所有部分)国际电工术语(InternationalElectrotechnicalVocabulary)IEC60381(所有部分)过程控制系统用模拟信号(Analogsignalsforprocesscontrolsystems)IEC60529外壳防护等级(IP代码)[Degreeofprotectionprovidedbyenclosures(IPCode)IEC60721-3(所有部分)环境条件分类第3部分:环境参数和严酷度组的分类(Classificationof environmental conditionsPart 3: Classification of groups of environmental parameters and theirseverities
IEC61010-1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(SafetyrequireGB/T17614.3—2018/IEC60770-3:2014ments for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use-Part l:General require-ments)
IEc61o32外壳对人和设备的防护检验用试具(Protectionofpersonsandequipmentbyenclo-sures-Probes for verification)IEc61158(所有部分)工业通信网络现场总线规范(IndustrialcommunicationnetworksFieldbus specifications)
IEC61298(所有部分)过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序(Processmeasurementand control device-General methods and procedurces for evaluating performance)IEC61298-4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(Process measurement and control deviceGeneral methods and procedurces for evaluating performance—Part 4:Evaluation report content)IEC61326(所有部分)测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求(Electricalequipmentfor measurement,control and laboratory useEMC requirements)IEC61499(所有部分)功能块(Functionblocks)IEC61508(所有部分)电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全(Functionalsafetyofelectrical/electronic/programmable electronic safety-related systems)CISPR11工业,科学和医疗设备射频扰特性限值和测量方法(Industrial,scientificandmedical equipment-Radio-frequency disturbance characteristics-Limits and methods of measurement)
3术语和定义
IEC60050-300和IEC61298(所有部分)界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
智能变送器intelligenttransmitter具有与外部系统和操作人员双向通信手段,用于发送测量和状态信息,接收和处理外部命令的变送器。
单变量变送器singlevariabletransmitter测量单一物理量的变送器。
多变量变送器
multivariable transmitter
测量两个或者两个以上相同或者不同物理量的变送器。3.4
调整adjustment
使测量仪表的示值与给定的被测值一致的系列操作。注1:使仪表的示值为零,并与被测量的给定零值相一致的系列操作称为“调零”。注2:许多制造商使用“校准”一词表示零点、量程、线性度或一致性的调整3.5
整定tuning
为获得稳定和理想的测量而调整仪表各项参数的过程。注:其范围包括反复试验和使用由制造商提供的专有或专利自动程序。2
组态设置
configuring
为某一应用的需求而执行某一特定功能的过程。configurability
组态能力
智能变送器所拥有的功能可适应各种应用的广度设定set-up
组态、校准和整定变送器,以获得最佳测量的过程。operatingmode
运行模式
为某一变送器选定的工作模式。4设计评审
4.1总则
GB/T17614.3—2018/IEC60770-3:2014设计评审指采取结构化方式将被查智能变送器的功能和能力鲜明地展示出来。如引言中所述,智能变送器具有多种设计方式。设计评审是揭示以下细节的必要手段:物理结构;
一功能结构。
4.2指导评定者通过划分硬件模块及操作域和环境域的输入、输出来描述智能变送器的物理结构。然后,用4.3的检查表描述功能结构。检查表给出相关主题的一个框架,需要由评定者通过适当的定性和定量的试验来表述。
4.2变送器分析
4.2.1总则
变送器可分为两种不同类型:
·单变量变送器:被测值(输出)代表由一种传感器测得的单一物理量值。·多变量变送器,这类变送器分为二种:一台变送器提供多个被测值(输出),一个被测值对应一个特定传感器的输入量一一台变送器提供由多种传感器对多个量进行测量并由特定算法处理得到的复合被测变量(如:流量积算仪),机械功率表。在许多场合,用户也可取得单个被测变量。每种类型的智能变送器都可能配备一些不涉及主要测量过程的独立的辅助传感器和辅助(主要是数字的)输出。
图1给出了最大配置的通用变送器模型,它是用来建立方框图、简明描述被评定变送器的一种工具。它对于性能试验过程中被评定功能的阐述也是很重要的(见第5章)。从功能上看,变送器是一种信息转换器。数据通过图1给出的不同(外部)域,沿着清晰的数据流路径进出变送器。下列路径(虽然并不一定常驻被评定的具体变送器)需要详细阐述:·传感器(过程域)到外部系统(远程数据处理系统);·传感器(过程域)到本地显示(人工域);·传感器过程域)到外部系统(电输出);·操作员命令经由本地键盘(人工域)到数据处理子系统,从而使上述数据流向外部系统(远程数3
GB/T17614.3—2018/IEC60770-3:2014据处理系统和电输出);
·远程命令(来自外部远程数据处理系统)到变送器的数据处理子系统,从而使上述数据流向外部系统(电输出)和本地显示(人工域)。评定报告应包括框图及说明,对重要细节还可以增加照片或图纸,智能变送器的主要物理模块、用于连接外部系统的装置和人机界面在4.2.2~4.2.9中解释。公用域
供电电压
主传感器
辅助传感器
过程域
循环时间。
4.2.2数据处理子系统
传感器
字系统
到外部系统
数据处理
子系统
(cla
到操作员
人工域
图1智能变送器的模型
外部系统域
模拟输出
电输出
子系统
数字输出
开关量输出
(继电器)
数据处理子系统是智能变送器的核心。它的主要功能是为人、通信接口和(或)电输出子系统提供和处理进一步实时应用的测量变量。相当多的变送器只用一个(主)传感器测量一个物理量,但复合物理量,如热量、质量流量和机械功率等需要使用多个传感器。除主要测量功能外,一个变送器还可以具备许多不同的附加功能。其中,变送器常备的附加功能有:
组态设置;
调整和整定;
自检、诊断、环境条件监测;
外部过程控制功能;
趋势记录和数据存储。
部分功能可置于临时或持续连接到通信接口上的外部设备内(如:组态,趋势记录等功能)。4.2.3传感器子系统
传感器子系统将被测的物理量或化学量转变成电信号,经调理和数字化后供数据处理单元使用该子系统也可装备感知二进制信号的电路(如:按外部命令改变测量范围),或装备不同类型的辅助传感器(如:用手补偿、内部诊断和环境条件监测的辅助传感器)。传感器和传感器子系统可与其他模块整合在一个外壳内。传感器也可位于远端(如:密度计热电4
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