本文件规定了机械电气设备缝制机械数字控制系统的功能要求、性能要求、安全与防护要求、环境适应性要求、EMC要求、制造质量及质量保证文件。 本文件适用于工业用和民用缝制机械数字控制系统，其它类似产品及面向缝制机械的云平台等可参照执行。 　　

ICS29.020
CCSJ07
中华國人民共和國国国家标准國GB/T24114.1—2022
代替GB/T24114.1—2009
机械电气设备
缝制机械数字控制系统
第 1部分：通用技术条件
Elecrtical equipments of machines-Sewing machinery numerical control system-Part1:General technical specification2022-04-15发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2022-11-01 实施
引信言
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
功能要求
性能要求
安全与防护要求
环境适应性要求
EMC要求.
制造质量.
质量保证文件
附录A（资料性）系统视图
附录B（资料性）缝制机械常用接地电缆的截面积和电阻值参考文献
GB/T24114.1—2022
GB/T24114.1—2022
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T24114《机械电气设备缝制机械数字控制系统》的第1部分。GB/T224114已经
发布了以下部分：
第1部分：通用技术条件。
本文件代替GB/T24114.1一2009《机械电气设备刺绣机数字控制系统第1部分：通用技术条件》，与GB/T24114.1一2009相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a）更改了文件的适用范围（见第1章，2009年版的第1章）；删除了产品分类（见2009年版的第3章、附录A)；b）
c）术语和定义增加了缝制机械、数字控制、数控装置、数字控制系统（见3.1、3.2、3.3、3.4)，删除了电磁兼容性、发射、抗扰度、电快速脉冲群、静电放电、浪涌（冲击）、电压暂降（见2009年版的4.1、4.2、4.3、44、4.5、4.6、4.7);d）增加了缩略语一章（见第4章）；e）增加了“基本功能”“选配功能”“特殊功能”等功能要求（见5.1、5.2、5.3)，删除了“输入和输出”“花样储存”“数据处理”“显示”“自测试”“断电记忆”“控制”等功能要求（见2009年版的5.1.1、5.1.2、5.1.3、5.1.4、5.1.5、5.1.6、5.1.7);f）增加了“显示性能”“数据通信带宽及误码率”“数据交换标准”“位置控制”等性能要求（见6.1、6.2、6.3、6.5)，删除了“主轴控制精度”“噪声”等性能要求（见2009年版的5.2.1、5.2.4)；g）
更改了性能要求中有关速度和精度的要求（见6.4、6.6，2009年版的5.2.2、5.2.3）；h)
删除连接与布线、防接触和触电保护、紧急停车的相关安全要求（见2009年版的5.3.1、5.3.2、5.3.6);
i）增加了“基本安全”“等电位联结”“信息安全和CCS”“泄漏电流”“外壳防护等级”“阻燃性能”“热防护”“功能安全”“局部照明安全电源”等安全要求（见7.1、7.2、7.3、7.6、7.7、7.8、7.9、7.10、7.11);
更改了保护接地相关要求（见7.2.2，2009年版的5.3.3）；更改耐压强度的相关要求（见7.4，2009年版的5.3.5）；k）
更改了绝缘电阻的相关要求（见7.5，2009年版的5.3.4）；更改了产品的存环境要求（见8.1，2009年版的5.4.1、5.4.2、5.4.3）；更改了抗振和抗冲击的相关要求（见8.2，2009年版的5.5、5.6）；增加了“防污性能”的要求（见8.3）；更改了产品跌落的相关要求（见8.4，2009年版的5.7）；更改了电源适应性的相关要求（见8.5，2009年版的5.4.4）；删除了“连续运行要求”和“一般性要求”（见2009年版的5.9、5.10）；r)
更改了“发射极限”的相关要求（见9.1，2009年版的5.8.1）；增加了“静电放电抗扰度要求\\快速瞬变脉冲群抗扰度要求”\射频调幅抗扰度要求””浪涌（电压)抗扰度要求”“电压暂降和短时间中断抗扰度”（见9.2.1、9.2.2、9.2.3、9.2.4、9.2.5)；删除了“外壳端口抗扰度”“信号端口抗扰度”“交流电源输入/输出端口抗扰度”（见2009年版u）
的6.8.2、6.8.3、6.8.4);
24114.1—2022
增加了“制造质量”（见第10章）；V
W）增加了“质量保证文件”（见第11章）；x）增加了“系统视图”（见附录A)；y）增加了“缝制机械常用接地电缆的截面积与电阻值”（见附录B)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国工业机械电气系统标准化技术委员会(SAC/TC231）归口。
本文件起草单位：北京大豪科技股份有限公司、杰克缝纫机股份有限公司、浙江中捷缝纫科技有限公司、浙江沪龙科技股份有限公司、浙江美机缝纫机有限公司、上工富怡智能制造（天津)有限公司、上海富山精密机械科技有限公司、绵阳市维博电子有限责任公司、广东元一科技实业有限公司、上海品依信息科技有限公司、安徽杰羽制鞋机械科技有限公司、浙江越隆缝制设备有限公司、浙江多乐缝纫机有限公司。
本文件主要起草人：茹水强、范旺清、胡文海、陈华、钱敏、王汝仁、高接枝、徐修亮、李杰、徐小林、徐丙顺、王漫江、张汉苗、卢孔贵。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：-2009年首次发布为GB/T
一一本次为第一次修订。
24114.1—2009;
GB/T24114.1—2022
随着工业4.0时代的到来，我国整个缝制机械行业都朝着自动化、数字化方向转型，未来缝制机械数字化控制将逐步代替人工成为行业主流。缝制机械的数字控制系统是实现缝制机械数字化控制的主要部件，运行过程中外部数据指令通过数字控制系统控制缝制机械各个单元的动作，从而实现缝制机械自动化。同时，通过服务器与数字控制系统之间的数据交换，能够实现缝制机械之间的互联互通与数据共享。GB/T24114《机械电气设备缝制机械数字控制系统》确保了缝制机械数字控制系统基本性能及安全性能，解决了缝制机械互联互通过程中的匹配问题，拟由四个部分构成。一第1部分：通用技术条件。目的在于规范各类缝制机械数字控制系统通用的基本功能和性能要求及安全防护性能、环境适应性能、电磁兼容性能、制造质量、包装运输方面的要求，一第2部分：数据字典。目的在于将各类缝制机械设备加工过程中的静态数据、动态数据、状态数据、加工过程及结果数据、报警维护数据等按照GB/T33863《OPC统一架构》的要求进行规范，形成缝制机械互联互通的基础数据字典。一第3部分：数据交换。目的在于在第2部分的基础上，建立数字控制系统与服务器之间的数据交换协议，实现MES、VMS、MDC、SCADA等管理软件和缝制机械数字控制系统之间的自由数据交换。建立缝制机械设备模型和模型与协议之间的映射要求，最终实现缝制机械的互联互通和在安全性保证前提下的数据共享。一一第4部分：试验与验收。目的在于对第1部分～第3部分的要求进行试验验证方面的规范。V
1范围
机械电气设备缝制机械数字控制系统第1部分：通用技术条件
GB/T24114.1—2022
本文件规定了机械电气设备缝制机械数字控制系统的功能要求、性能要求、安全与防护要求、环境适应性要求、EMC要求、制造质量及质量保证文件。本文件适用于工业用和民用缝制机械数字控制系统，其他类似产品及面向缝制机械的云平台等可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T3797—2016电气控制设备
GB/T4208—2017外壳防护等级(IP代码）GB/T4588.2—1996
有金属化孔单双面印制板分规范GB/T4588.4一2017刚性多层印制板分规范GB4706.1一2005家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求GB/T5226.1一2019机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB/T5226.31一2017机械电气安全机械电气设备第31部分：缝纫机、缝制单元和缝制系统的特殊安全和EMC要求
GB/T8129工业自动化系统机床数值控制词汇GB/T
16935.1一2008低压系统内设备的绝缘配合第1部分：原理、要求和试验GB28526一2012机械电气安全安全相关电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全GB/T30420（所有部分）缝纫机术语UL94安全标准设备和电器部件用塑料材料的可燃性试验（StandardforSafety—TestsforFlammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances)3术语和定义
GB/T8129、GB/T
30420（所有部分）界定的以及下列术语和定义适用于本文件。缝制机械
sewing machinery
用于服装、鞋帽、箱包等制作的专用缝纫机械，以及生产加工各种面料服装、鞋帽所包括的铺布、裁剪、整烫、输送管理等机械和羽绒加工设备。注：缝制机械主要分类见附录A。GB/T24114.1—2022
数字控制
numerical control
数值控制
用数值数据的控制装置，运行过程中不断地引入数值数据，从而对某一生产过程实现自动控制。［来源：GB/T8129—2015,3.1.1,有修改］3.3
数控装置numerical controller由输入单元、存储器、控制单元、运算单元和输出单元等组成，通过输入单元接收外部传感信息或设计图形数据，并将其代码加以识别、储存、运算输出相应指令信号，驱动执行机构，完成预定缝制机械的动作。
数字控制系统
numerical control system
数控系统
由传感器等数据采集反馈元件和执行机构及数控装置共同构成的控制系统。注：数字控制系统组成见附录A。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
CCS:无线控制系统(cablelesscontrolsystem
EMC：电磁兼容性（electromagneticIP：防护等级（ingress
protection)
compatibility
PELV：保护用特低安全电压（protectiveextra-low
voltage
SIL：安全完整性等级（safeintegritylevel）5功能要求
5.1基本功能
5.1.1缝制机械数字控制系统应能根据产品工艺需求，结合输入信号，控制执行机构完成相应的动作具有的控制功能应满足被控机械的使用要求。根据产品特点，可具有手动操作功能、自动操作（执行）功能、程序编辑功能（全屏幕在线编辑与校验）、手动数据输入功能、简单循环（复合循环)功能、自动加减速控制功能、工艺参数编辑与存储功能、加工过程（工作过程)图形(数据）仿真或实时图形(数据）显示、数据管理、断电记忆、基本故障诊断报警与自测试等基本功能5.1.2缝制机械数字控制系统基本功能和技术指标（参数）应在产品使用文件中进行说明。5.2选配功能
缝制机械数字控制系统应具有一些满足特种应用的选配功能，如可编程I/O功能、软件升级、远程数据交互、RFID射频识别功能等选配功能及其主要技术指标（参数），应在制造厂商与用户的技术协议中明确约定。
5.3特殊功能
对有特殊功能需求的缝制机械数字控制系统，应由制造厂商与用户的技术协议进行约定，特殊功能及主要技术指标（参数）也应详细补充表述在产品使用文件中。6性能要求
6.1显示性能
数字控制系统人机交互的显示界面应满足：数字控制系统的显示分辨率能够表达显示的文字、符号和图形信息：a)
数字控制系统的亮度能够在缝制机械的工作环境中清晰展示显示内容：GB/T24114.1—2022
数字控制系统显示所使用的图形、符号、文字符合相应细分行业标准的要求。c)
6.2数据通信带宽及误码率
数字控制系统的通信网络中，通信接口带宽和误码率应满足对应总线标准的要求。6.3数据交换标准
数字控制系统与其他智能设备进行数据交换时，以及在设计和使用通信接口时，应采用最新发布的相关数据交换标准。
6.4速度测量与控制
数字控制系统控制设备主轴按设定速度或速度曲线工作，大于500r/min时，其显示的速度与实际速度误差不应大于3%；其他速度下，显示的速度与实际速度误差不应大于10%。专业用于民用缝制机械的数字控制系统显示的速度与实际速度误差不应大于30%；数字控制系统的速度控制刚度、转速动态特性、转速波动应满足对应缝制机械的整机标准要求。6.5位置控制
数字控制系统位置控制部分的动态位置跟踪误差、稳态位置跟踪误差应满足对应缝制机械整机标准要求。
6.6加工精度
数字控制系统支持的加工精度应满足对应缝制机械整机标准要求7安全与防护要求
7.1基本安全
7.1.1数字控制系统的电气控制部分，应设置手动急停装置，应符合GB/T5226.1一2019的9.2.3.4要求，当输入功率小于800V·A时，且满足安全性的前提下，可使用设备的停止开关作为急停开关。7.1.2每台设备至少具备一套安全保护装置，当使用单极性开关作为过载等保护开关时，应设置在带电侧，数字控制系统的电气部分应让使用者很容易区别有电联线和零电位线。7.2等电位联结
7.2.1等电位联结设计原则
7.2.1.1数字控制系统的电气控制部分的等电位联结分为保护接地和功能接地，功能接地联结应通过连接到保护接地联结上的电路来实现。7.2.1.2若电骚扰影响基本功能的实现，应单独设置导线用于功能接地和保护接地3
GB/T24114.1—2022
保护接地的设置
保护接地的设置，应满足如下要求：a
保护接地联结电路所有部件及节点，能够承受保护联结电路中由于流过接地故障电流而产生的最高热应力和机械应力；
电气系统中，除面积小于50mm×500mm的金属壳外，所有裸露导体采用PELV保护或联接b)
到保护接地：
保护接地联结电路中，不设置开关电器或过电流保护装置：c）bzxz.net
外部保护导线可以采用铜质或其他导体材料，采用非铜质导体材料时，其截面积不小于16mm2,且其单位长度电阻不超过允许的铜导体单位长度电阻；保护接地导线是输入输出电缆的一部分，其导线截面积与供电相线截面积或输出线缆截面积等同，不小于1mm2；
单独敷设保护接地线，有防护外罩的截面积不小于2.5mm2。无防护外罩的设备，其截面积不小于4.0mm2：
保护接地采用端子联结，每个端子有接地标识，采用目符号或PE字母（图形符号优先）；保护接地的电缆标记标识及颜色符合GB/T5226.1—2019中8.2.4的要求；标准接地电阻值根据接地电缆的长度按照公式（1）计算，实际设置接地电阻值不小于标准接地电阻值。
式中：
R=1000
R一一计算的标准接地电阻值，单位为欧姆（Q）；p—1000m长度导体电阻，单位为欧姆每千米（α /km)；L—导体长度，单位为米(m)。
注：铜质导线截面积与电阻值参考附录B7.3信息安全和CCS
7.3.1信息安全
7.3.1.1数字控制系统与远端通信设施进行信息交换时，应评估其信息的安全性能7.3.1.2应能防止向未经授权访问的站点提供信息。7.3.1.3当受到恶意站点信息攻击时，其控制的机械设备不应出现危及设备及人身安全的动作。7.3.2CCS的响应时间
使用CCS（使用蓝牙、红外线、WiFi等）的数字控制系统，在操作控制站与数字控制系统间传输数据与命令时，CCS应满足数字控制系统的可靠性要求，并满足应用所要求的功能和响应时间。7.3.3CCS 的监视
当CCS具备对机械设备进行自动监控或连续监控和定时监控时，这种监控能力应能清晰显示（指示灯，文字或图形显示）。
7.3.4CCS的告警
当CCS信号降级（如电池电压降低），将会影响CCS控制机械的能力，CCS在控制机械的能力降低前应向操作者发出告警。
7.3.5CCS与数控装置的防护
GB/T24114.1—2022
7.3.5.1当CCS的控制能力降低到影响设备安全性能时，应引导机械进入合适的待机状态或安全停机。
7.3.5.2数字控制系统应能防止所控设备响应非预定无线操作控制站发出的信号。7.4绝缘耐压强度
7.4.1数字控制系统电气端口的输入输出电压（线-线）交流（有效值）超过36V或直流超过60V，应满足如下要求：
电源端口对当能承受1000V(50Hz)加双倍端口额定电压或GB/T3797一2016中表5规定a)
的数值，取数值较大者，承受5s测试，无闪络击穿现象：信号端口对当能承受1000V（50Hz)或双倍端口额定电压，取数值较大者，承受5s测试，无b）
闪络击穿现象，
7.4.2若输入线路因工作需要安装有较大的对地电容时，可施加直流电压（1000V+1.414倍额定交流电压）于端子和日之间，承受5s测试，应无闪络击穿现象。7.4.3单独的输入单元或执行机构，可根据电压等级，按7.4.1中a)、b)的要求施加规定数值的电压强度至少5s，应无闪络击穿现象。7.5绝缘电阻
数字控制系统的所有端口，当其端口输入输出电压交流（有效值）超过36V、直流超过60V时，在不连接输入单元、通信单元或执行机构情况下，正常工作环境条件下，端口对外壳的绝缘电阻不应小于20MQ。经湿热实验后其绝缘电阻不应小于1M2。PELV输出端口对电源输入端口绝缘电阻不应小于10M2。
7.6泄漏电流
数字控制系统在正常运行状态下，未设置隔离变压器的进行安全防护的设备所有外露表面对地泄漏电流不应大于3.5mA。
7.7外壳防护等级
7.7.1当数字控制系统安装在容易接触的地方，采用外壳作为基本防护措施，其直接防护面的防护等级不应低于GB/T4208—2017规定的IP40。7.7.2当数字控制系统安装在难以接触的地方，采用外壳作为基本防护措施，其直接防护面的防护等级的不应低于GB/T4208—2017规定的IP20。7.7.3仅安装符合PELV电压等级电路的外壳，应满足GB/T4208一2017规定的IP20要求7.8阻燃性能
数字控制系统使用的一般非金属材料，其阻燃等级不应低于UL94中V-2的要求。对于安装连接电流大于1A或电压大于60V的连接端子的绝缘材料、绝缘端子的遮蔽材料和连接器用非金属材料，其阻燃等级应符合UL94中V-0的要求。7.9热防护
7.9.1数字控制系统、执行部件（电机、电磁铁、气动阀等）等和人体容易接触的部分及外壳，温升应符合表1的要求。
24114.1—2022
大于30K温升的易接触表面，应粘贴防烫伤警示标识。7.9.2
7.9.3对可能发生异常温升的关键部件，应设置过热保护措施，过热保护点温度与数字控制系统设定的温度误差不应大于5℃。
控制系统部位及材料允许温升
表1：
设备部件
操作手柄类
可接近的外壳或覆板
7.10功能安全
绝缘材料
金属表面
绝缘材料
允许温升
根据GB28526一2012表3规定的等级，缝制机械数字控制系统中符合GB28526一2012要求规定的功能部件应满足SIL1的安全等级要求。注：功能安全是缝制机械数字控制系统整体安全的一部分，功能安全是通过SIL等级来体现的，7.11局部照明安全电源
7.11.1对缝制机械提供局部照明电源的数字控制系统，应采用隔离的安全电源输出，且应符合GB/T5226.1一2019中15.2的要求。7.11.2用于操作工操作的照明电源其电源输出位置符合GB/T5226.31一2017中15.2.2的要求。环境适应性要求
环境温湿度和大气压条件
在表2规定的工作条件下，数字控制系统应正常工作，表2控制系统工作及贮运环境
测试项
环境温度
相对湿度
大气压强
工作环境气候条件
0℃~45℃
20%～90%（不凝露）
kPa~106
≤2000m
贮存、运输环境气候条件
℃~55
≤90%
无要求
注：对于应用在海拔高于2000m的情况，在考虑材料绝缘强度降低和空气冷却效果减弱的情况下使用的缝制机械，由制造厂和用户协商，按相关规范设计和使用。抗振和抗冲击性能
8.2.1抗振性能
按照表3的要求承受抗振试验后，不应出现机械损坏、变形和紧固部分松动，通电后应能正常运行。
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