工业运输电动台车总体技术要求

一、工业运输电动台车技术要求
1.技术要求
运输转运台车系统由台车、地面轨道、充电点等组成；
移行速度：25m/min，变频调速；
采用钢制走轮、带导向轮缘；
轨道采用轻轨，轨道两端设置端档，轨道不包含在本次项目范围内；
轨道采用二次浇注，包含在土建范围内；
驱动电机选用国产电机减速机，二级能耗以上；
制动器带手动释放(松闸)手柄，便于检修，维护保养；
在指定的1处停止位设置台车充电功能，充电时间小于8h；
台车上采用手柄的方式控制，手柄线的长度不得小于2m；
台车运行采用声光报警方式。

2.电控系统技术要求
设备电控系统采用西门子S7-1500系列PLC控制，采用西门子安全PLC和Profinet+Profisafe安全总线控制，单独预留以太网接口、RS485通讯接口为MES预留。

三相异步电机需带有缺相监测及保护。

控制柜带空调。

各控制系统设置人机界面HMI，接入以太网，用于设备工作状态显示、运行参数显示、故障报警、设备控制和控制参数设定等。

移行机移行变频调速。

在主要操作工位设置操作站。

在车间通道处设置道路通行指示灯，只有绿灯时车辆或人才能通过。

在车间通道处设置安全检测，当红灯时，有物体进入该区域，移行车立即停止，并产生声光报警。

各移行机之间设置防撞装置，移行机上设置运行声光报警指示。

升降设备在升降过程中都必须有声光报警，提示操作工人。

安全保护：有过载、过电流、过电压保护；
设备控制系统之间可靠的联锁，遵循谁用谁取谁施工的原则。

电气控制系统通用要求
1总体要求
1.1电气设计必须遵循国际、国内行业的电气、安全消防、防爆、防腐、环保等标准和规范，以及中国的法律、法规及相关规范，并确保通过当地政府监督和技术机构的验收。

电气设计规程规范采用的主要标准、规范和规定：
《20kV及以下变电所设计规范》GB50053-2013；
《3~110kV高压配电装置设计规范》GB50060-2008；
《供配电系统设计规范》GB50052-2009；
《低压配电设计规范》GB50054-2011；
《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010；
《建筑设计防火规范》GB50016-2014；
《建筑照明设计标准》GB50034-2013；
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008；
《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011；
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014；
《电力工程电缆设计规范》GB50217-94；
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
其他有关现行国家标准、行业标准及地方标准。

1.2控系统必须满足车间工艺要求，结合目前国际，国内自动化水平和汽车行业的实际运做方式，选择在业内应用成熟，技术先进可靠，功能实用的控制方式与控制设备。

整个电控系统稳定可靠，反应迅速，能够及时提供生产线状况和设备运行状态，能够快速提供故障信息，提示检修。

每个电控子系统都对自己的系统的独立性，完整性，工艺符合性负责。

1.3电气控制系统设计必须依据工艺、设备维护、设备管理、生产节拍、物流、安全防火、防爆、环保及机械化输送设备等功能要求进行；必须保证工艺参数控制准确，调整方便，工艺设备及机械化输送设备运行安全、稳定、可靠。

1.4电气控制系统要能实现工艺参数控制，包括温度、湿度、压力、液位等；电气控制系统元件必须考虑防火、防爆、防潮、高温、防腐等特殊环境的要求。

1.5机械化输送设备、非标设备等原则上应采用独立的控制系统，各系统间要有必要的联锁和信息传输。

1.6电气设备本身不允许存在火灾和安全隐患。

1.7电气控制系统的设计、控制元器件的选择必须保证节能要求，达到最好的节能效果。

电气设备及元件应安全、可靠、便于操作、安装、维修及更换。

1.8电气控制系统必须满足标准和法规要求。

1.9停电时不应发生任何危险，不会出现误操作、短路、控制程序紊乱、控制数据丢失等问题。

恢复供电时，机械设备不能自行起动，安全保护电路应通过复位操作才能再起动。

1.10在易燃易爆场所，电气元件应采用防爆产品，防爆等级满足国标要求。

1.11电气设备元件使用的材料应符合安全、卫生及环保的要求，不允许使用对人体有害的材料。

1.12对易发生伤害事故的设备，应采取有效的防护措施，并能保证在操作人员进入危险区域时，设备不能启动或立即停止运行。

1.13设备应设计可靠的限位装置及超负荷保护装置。

1.14在易燃易爆场所的控制柜需与消防灭火系统进行联锁，关键信号使用冗余技术。

1.15各种仪器、仪表、检测装置，应选用量程合理、灵敏可靠。

1.16在质保期内，如有元件损坏，乙方负责免费维修；无法维修的元件，乙方负责免费更换。

2技术数据
2.1主电源参数
三相AC380V50Hz±10％3P+N+PE
单相AC220V50Hz±10％
3控制系统系统架构
3.1总体控制方案说明：
在车间生产设备的自动化控制系统中，将整个车间生产设备的控制系统分为二层网络（工业以太网、现场总线），三个层次（监控层、控制层和设备层）。

每个层次中使用不同的网络结构及软硬件配置，实现不同的功能。

控制柜安装在设备附近，机械化输送系统、线边设备控制系统间应采用点对点信号可靠联锁。

3.2控制网路架构的总体构成，其主要的部分如下：
网络
安全
PLC/HMI
硬件控制和通讯架构
主要部件（输送等等）
通用元器件（驱动、开关、阀等）
通用设备
车间辅助系统
3.3通讯网络架构形式：
采用SIEMENS系统作为控制核心，采用Profinet作为现场级总线，并辅以Profisafe安全总线。

设备中间层环网链接，采用增强网管型交换机。

交换机数量视现场情况而定，交换机由设备乙方提供。

每套PLC上端配置一台网管型交换机，用于接入此PLC中的HMI以及通过此交换机接入设备中间层的交换机，交换机由设备供应商提供。

重要工艺设备本身配有西门子1500或1200系列及CPU,同时具有以太网模块、PN网络模块，与机运系统设备间采用PN网络通讯、与车间层采用以太网通讯。

每套PLC下端配置网管型交换机用于PLC下端网络拓补。

整个车间的机运通信网络采用星型网络或光纤环网，由乙方完成
3.4整个车间控制网络基本架构示意图：
5故障识别
故障是中断自动过程的异常情况。

故障仅允许在现场进行排除并必须进行可视化处理。

每个电气设备都要配备一套故障识别系统。

借助这个故障识别系统必须可以对包括电气设备的组件、状态、数据、总线、安全等产生的故障内容。

出现的故障必须与电控柜组及电控柜门上的设备信息一致，并用中文通过操作面板进行显示，并能够在操作面板上进行转换。

故障以及急停按钮的影响区域可以被划分到一个区域。

一般故障的影响区域应尽可能要归入最小的功能单位。

对于电气设备上的故障要通过工业以太网对控制系统和各运行区域系统的电控柜门送出故障信号，并在相应的操作面板显示故障信息的细节。

故障识别系统包含以下部分：
电气故障
过载、保险状态、停电、工艺流程监控、传感器监控、终端开关监控，及已
安装的电气元件和PLC的所有可利用的故障信号和监控信号。

机械故障
夹紧装置和旋转支撑的过载保护。

一般性故障
急停开关、行程开关、人员保护装置等。

时间监控（时间上监控功能流程）
锁紧装置、举升装置、接口通讯等。

其他信号（如防错、Andon）
操作模式切换、负载切断等。

设备故障识别系统的构成要由甲方和专业人员认可。

故障信息必须保存在数据存储器上保存7天，并能够在操作面板上按照时间顺序显示出来。

故障识别系统的故障信息要统一格式和接口，为向MES系统上传预留。

6安全及人员保护装置
电气设备的安全保障系统必须满足国家相关安全法规的要求。

电气设备的安全保障系统必须满足安全规范。

所有设备在设计阶段必须考虑工作过程中发生电源失效、急停等状况时，保证设备安全和人员安全。

具体措施要与甲方进行技术交流和确认。

乙方要充分了解设备技术要求关于安全章节的内容和措施，并在电气设计阶段通过
辅助措施保证机械安全措施的有效性和可靠性。

具体措施要与甲方进行技术交流和确认。

所需要采用的人员保护装置，如急停开关、人员保护光幕、保护栅栏门等，它们的数量和型号以及电气控制系统都要与甲方达成一致。

在任何可以观察到的设备范围都应该至少安装一个可以对一定范围有效的急停开关。

具体的数量要与项目组进行协商。

所有急停开关要备有备用接线端子和备用电缆芯线。

所有人员光幕和急停开关附近必须安装相应的指示灯和标识，
在所有输送区域与员工工作区域之间安全防护满足安全规范
所有人员保护装置的功能不能受车型变化影响。

人员保护光幕、保护栅栏门等的复位要在现场用硬件通过单独的复位按钮和指示灯实现。

人员的保护要强制采用通过甲方确认的标准安全模块
对于所有进入设备工作区域的安全门必须安装机械式安全门闩，在安全门边上安装2个带指示灯的按钮，分别为“请求按钮”和“复位按钮”，用来控制安全门闩的锁死和解锁。

正常情况下安全门闩处于锁定状态，当安全门打开时，指示灯闪烁，当安全门关闭时，指示灯常亮。

其他人员保护装置要安装带指示灯的按钮，用于对保护装置复位。

正常状态下指示灯常亮，保护装置触发时指示灯闪烁。

每个人员保护装置的安全信号通过硬件连接到安全保护装置中，并将相应的信号反馈到PLC中，并能够被显示在相应的操作面板上，同时能够在操作面板上显示相应的报警信息。

所有人员保护装置元件都要以硬件的方式和双线缆进行安装。

每个安全保护元件状态和动作都要能够进行在操作面板上单独查询。

7通用要求
7.1电源
控制系统应设置进线电源总开关，电源总开关应有延长手柄。

有分控柜的情况下，其分控制柜内应设电源总开关。

控制回路电源应通过变压器供电。

PLC应单独供电，在电源总开关上口。

有特殊电压要求的装置应按产品说明书上注明的参数提供相应的电源。

控制柜照明回路电源应取自电源总开关上口。

系统应有动力电源和控制电源指示。

总线电源控制电压应为DC24V。

7.2控制原理
系统控制方式：自动与手动二种，用设在主盘上和手动操作盘上的选择开关来选择。

控制柜照明应与其门联锁，开门照明接通，关门照明断开。

如控制柜安装有PLC等，应可以外接和放置编程或监控设备的装置，该柜内设插座，并应通过漏电保护开关供电。

系统设计时应要尽可能考虑三相均衡。

PLC的内存应至少要考虑预留20％的扩展能力和备用10％~15%的本地及远程I/O。

继电器、接触器不允许通过并联控制触点的办法来提高开关的容量。

原理图中要对各段连接导体的规格加以注明。

对设备照明控制回路，单点和两点控制的情况下，优先选用旋钮开关；控制点在两点以上的情况下，优先选用按钮。

总功率超过15kW且有多台电机的设备，保证各电机顺序启动，并保证顺序延时时间不会对电网造成冲击。

采用PLC进行控制的系统，主回路上各元器件（开关、接触器、热继电器等）的状态应能被PLC检测到。

在硬件电路中不允许有接点竞争的情况发生。

有可能产生电磁干扰的线路要加滤波器或屏蔽，并符合国家电磁兼容性标准。

定位、到位、占位等检测信号等原则上应采用接近开关；按照相关要求的对保护用检测元器件采用机械触点元件。

采用PLC控制的系统，在主控制柜上应设置一个有三种颜色的柱型指示灯（从上方排列依次是红、黄、绿）。

其中红灯闪表示为故障信号寻求帮助，红灯持续亮表示停机，黄灯持续亮表示设备为维修或调整，而绿色持续亮表示设备正常运行。

控制系统在启动前应有声音提示，发生故障时除红灯闪烁外还应有声音报警。

安全急停、安全开关等安全控制回路应采用安全继电器或通过接入PLC安全模块，控制方式切断相应的电路，复位确认后方能重新启动。

有PLC的情况下，急停除通过硬件方式（安全继电器或PLC安全模块）实现紧急停止功能外，还应通过软件切断相应的输出点。

对有电气防护栅区的控制满足防护区动作切断而不影响其它区域的正常运行
（紧急停止功能除外）。

对距主控柜较远或在主控柜旁目视不到的设备，应就近设手动操作器件。

对由于传感器故障有可能导致重大事故的位置，重要部位应设置冗余传感器。

现场所有检测元件、执行元件等应连接到箱（柜）内防护等级IP20的端子式I/O模块上。

现场操作站上操作、指示电器应连接到在操作站内安装的现场总线网络上防护等级IP20的端子式I/O模块上。

远程控制箱、现场操作站等远程从站，应设置独立的输入、输出控制电源。

对易发生伤害事故的设备，采取有效的防护措施，设警示标志，并能保证在操作人员进入危险区时设备不能启动及自动停止或设备完全停止及脱离危险状态
后维修人员才能进入该区域。

系统每一个站点应不少于10%的备用I/O点。

备用点连接到接线端子上。

设备接地电阻应符合国标要求，接地可靠，负责把接地线引至甲方预留在厂房柱子上的接地点，并应负责接地线的连接。

爆炸危险区域内安装的电器元件应为本质安全型产品或防爆产品，防爆等级满足国标要求。

7.3控制系统的操作、显示及逻辑功能在满足设备动作要求的基础上，还应设置以下操作指示元件：
✧急停按钮——控制柜上及其它关键位置
✧试灯按钮——控制柜上、按钮站（超过10个指示灯时）
✧运行指示——显示各用电设备及相关系统的运行状态
✧故障指示——过载、超限、急停、超时、各用电设备、检测元件、相
关系统等的故障状态
7.4操作、指示电器元件颜色规定：
操作器件：
✧起动：绿色（带灯按钮）
✧停止：红色
✧急停：红色操作器件，黄色底圈
✧复位：蓝色
✧试灯：白色
✧警告：黄色
✧选择开关：黑色
✧报警解除：黄色（主控制柜面板）
✧工位暂停：黑色旋钮
✧完工按钮：绿色按钮（带灯按钮）
指示器件：
✧电源：白，用于控制电源动力电源
✧手动/自动：绿色
✧运行：绿色
✧故障：红色
✧急停：红色闪烁
✧微动或点动：黄色
✧正在维修：黄色闪烁（柱形报警灯）
✧警告：黄色或红色灯慢闪烁（正常时灯常亮）（柱形报警灯）
✧异常：红色快闪烁（正常时灯常亮）（柱形报警灯）。