1、 Q/CAXXXX-2012I 中国第一汽车股份有限公司企业标准Q/CAXXXX-2012设备电气系统通用技术标准201X-XX-XX 发布 201X-XX-XX 实施中 国 第 一 汽 车 股 份 有 限 公 司 发 布Q/CA C 级 Q/CAXXXX-2012I前 言生产准备中，设备来自不同厂商，由于厂家设计者经验不同，采用的标准不同，电气设计差异性大，部分设备甚至影响到服役期品质。为提高一汽设备供货商设备供货质量，特此提出该标准，作为设备设计阶段电气设计的基本技术规范。本标准由中国第一汽车股份有限公司轿车公司提出。本标准由中国第一汽车股份有限公司规划部归口。本标准起草单位：中国第一汽车
2、股份有限公司轿车公司技术部。本标准主要起草人：陈刚。本标准为首次发布。Q/CA XXXX20121设备电气系统通用技术标准1 范围本标准规定了工厂设备电器系统通用技术规范。本标准适用于工厂建设工艺或公用系统单机、生产线等以单机为基础的设备类项目电气设计参考。本标准不适用于工厂建设土建、设施类工程制造、施工等非单机设备类工程。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。Q/CAXX-XX-2012 现场工业总线系统构建Q/CAXX-XX-2012 设备过程计算机控制系
3、统构建Q/CAXX-XX-2012 设备工装零部件选型管理Q/CAXX-XX-2012 设备维修准备管理3 通则3.1 本标准为通用技术标准，不涵盖所有类型设备电气设计必要要素，实际引用需在本标准的基础上，依据具体设备特性加以控制。3.2 本标准为指导非标设备工程的电气设计过程，标准设备可以参考本标准，但不做强制性要求。4 箱体、控制柜4.1 操作面板及在线操作盒结构4.1.1 操作盒设计高度要考虑大多数人操作方便，台面采用直立结构，或向操作者方向形成倾角，不采用水平结构。4.1.2 多工位生产线操作台必须采用整齐划一的风格，包括形状、结构、尺寸、高度、器件布置、安装位置、安装角度等。4.1.
4、3 不同功能的指示灯，使用不同颜色。其中故障灯必须使用红色，合格或正常等使用绿色，其它指示灯颜色可以自行定义。4.1.4 竹节灯用红色表示故障、绿色表示正常运行、蓝色表示启动过程、白色表示正常停止，其余状态可以自定义颜色。4.1.5 操作面板上的指示灯、按钮开关等，要有明确的名称指示标牌，并要可靠固定。标牌文字必须腐蚀，耐磕碰，不得表面印刷或使用纸标签，字迹清晰，不易脱落。4.1.6 操作面板打开时，应有防止操作面板打开过位、脱落的保护装置（如折页、铰链） 。操作面板的电线引线要可靠固定，移动电缆部分在打开过程中要留有一定长度的余量。4.2 控制柜安装结构4.2.1 控制柜要有标牌，标明设备型
5、号、电气容量、供货厂家、出厂编号、出厂时间等技术参数。4.2.2 控制柜应有电源总开关，电源总开关操作手柄必须设置在控制柜两端外沿，而不应设置在柜内。4.2.3 控制柜应装设中国国标照明灯，开门时照明自动打开，关门时自动关闭。4.2.4 控制柜应设有 5 孔插座，电流不小于 10A，用于笔记本电脑电源或在线临时用电使用。4.2.5 对电柜内使用可编程器件的电柜，电柜门靠近可编程器件安装点附近应设置可折叠笔记本电脑放置平台。平台应卷边，防止电脑脱落。4.2.6 控制柜的各个元件应有永久性标牌，并应与图纸的名称一致。标牌位置不能贴在元Q/CA XXXX20122件上，应就近合理布置。4.2.7 P
6、LC 每个 I/O 槽口附近，贴有 I/O 地址标记。4.2.8 控制柜元件固定方式要合理，便于拆装。固定方式尽量采用 DIN 导轨，或者底板螺纹安装；不允许采用螺丝、螺母穿孔固定方式。4.2.9 对有电子系统的设备电柜内，超过 1KVA 的变压器要单独加屏蔽罩，箱体接地。4.2.10 对包含电子系统或有发热器件的电箱，应有空调或通风散热装置，并考虑防尘措施。空调挂装在电柜侧壁，不得装在电柜顶部。4.2.11 超过 200W 的纯发热器件，如制动电阻等必须设置在柜顶、柜侧，并有良好的散热设施，不得直接设置在电柜内。4.2.12 电柜内设置图纸放置盒。4.2.13 所有导线通过布线槽布线，槽外线
7、尽量做到最短，并适当捆扎，整齐美观。线槽内预留不少于 40%的空间。4.2.14 生产线、输送系统等大型电柜，且对工厂外观有影响的，统一使用同一规格的威图品牌或同级品牌。4.2.15 落地柜内部底板距地面不小于 100mm，外部底板以下作为柜体一部分或焊接裙部。4.2.16 位于物流通道临近的落地电柜，必须设置防护栏。非落地电柜安装必须避免临近物流通道。4.3 柜类结构公用要求4.3.1 接线端子板的同一端子位置，最多接 2 根电线。并要预留 10%以上备用端子。4.3.2 软导线接点要压接专用接线端子，不得直接和端子板或元件连接。硬线接线使用剥线器剥皮，导线端头不得有被剥伤的痕迹。4.3.3
8、 （对欧洲厂家定货必须声明）电气配线每个接线端部都应有标号，并与图纸一致。标号要求为打印方式，长期使用不脱色，并能防水、防油。同一电线两端的标号必须相同，接到同一端子上的电线的标号相同。线号和导线结合紧密，不得自由滑动。4.3.4 柜体的铁板厚度要保证强度，根据控制柜的大小，厚度要求不同。但一般铁板厚度最小不得小于 1.5mm。4.3.5 除操作面板固定线路外，原则上不允许使用硬线配线。4.3.6 电柜内强弱电部件要分开电柜配置；或左右配置，中间加隔离板。4.3.7 控制柜元件布置应预留 20%以上富余空间。4.3.8 电柜、接线盒等箱体，不得有闲置的孔洞，多余的孔洞必须封闭。4.3.9 柜内
9、所有出柜导线必须先布置到端子板，再出线。4.3.10 不同电压等级的端子应分开布置，不交叉混合。4.3.11 控制柜内配线实际截面最低不小于 0.75mm2。4.3.12 电柜柜门打开角度不少于 120 度，特殊空间限制场合最低不小于 90 度。4.3.13 所有柜体防护等级不低于 IP54，特殊需要时另行规定。4.3.14 电柜、接线盒等维修需要开闭箱体的位置、高度、朝向等设置，必须考虑维护方便。4.2.15 控制柜、接线盒出线口原则上不得设置在顶部，尽量从侧面或下部出线。5 外围安装、布线5.1 导线与电缆5.1.1 交流线使用红色，直流线使用蓝色或绿色。地线使用黑线或专用花皮地线。5.1
10、.2 所有电线连接必须通过端子板，不得有直接对接的接点。5.1.3 电缆、蛇皮管等通过箱体或桥架外壁处必须使用标准锁紧头，不得直接过孔进出布线。每个标准锁紧头过孔只允许出一根电缆，不得一根以上电缆同孔出线。多电缆出线必Q/CA XXXX20123须使用桥架或钢管配线。5.1.4 管路内使用软线时，截面不得小于 1 平方毫米，桥架布线使用软线时，截面不得小于 0.75 平方毫米。实际截面和规格不符时，要加大一级布线。5.15 桥架或管路内部穿线必须保留 10以上备用线。不足 1 根的至少要保留 1 根备用线。备用线须加线号标识。5.1.6 邻近元件超过 3 个（含 3 个）的位置，要就近采用分线
11、盒布线，不得长距离分散走线。5.1.7 强弱电走线要分开线槽走线，避免交叉重叠。5.1.8 总线等电缆接插件插接前必须消除电缆扭转应力，再进行接插，电缆应力不得作用在接插件上。5.1.9 冬季施工，所有电缆必须恢复室温，释放冷缩应力后再安装。5.1.10 电缆明敷设安装必须整齐美观，尽量做到横平竖直，有序分层，直线段敷设要在张紧后用紧固件固定。5.1.11 除调试用临时线外，正规线路禁止使用橡皮电缆配线。5.1.12 所有桥架、穿管、线槽、明敷线两端都必须有一定长度预留，以便必要的维修时重新剥线再连接。5.1.13 移动电缆：5.1.13.1 设备线路移动部分比较长，和现场有干涉的要求采用吊环
12、布线、滑车或拖链。5.1.13.2 移动部分的电缆一律使用 LAPP 或同级专用高柔性电缆.5.1.13.3 拖链内电缆要分段固定、分层并留有余量，防止电缆之间、电缆与拖链之间缠绕、摩擦损坏电缆。5.1.14 桥架内不同电压等级的电缆混合走线时，电压较高的铺在下层。5.2 外部元件5.2.1 行程开关、接近开关、电磁阀等外部元件，尽量开放式安装，以便于安装及调整。因空间限制，必须封闭式安装的，要在盖板上就近设置元件标识。5.2.2 电机、泵体及减速机等，应有旋转方向指示。5.2.3 各器件固定位置要牢固，不易变形，安装位置尽量远震源。5.2.4 外部器件应有固定的永久性标牌，指示器件的名称、编
13、号等，并要求与图纸一致。5.2.5 外部器件接线口不允许露明线，电缆封皮必须压接到位。5.3 管线与桥架5.3.1 电缆直接走线原则不得超过 1.5 米，钢管布线长度原则不得超过 3 米，长距离走线应采用桥架。5.3.2 管路端头与接口、线槽转角和端头等位置应消除锐角、毛刺，适当防护，以免损伤导线和电缆。必要时要加防护套。5.3.3 对灰尘、水气、油污比较大的环境，桥架及管路接头等应采取密封防护措施。防护等级不小于 IP54。5.3.4 电源引入安装，必须使用无缝钢管配线到铜母线或铝母线插接盒，并在接口跨接明地线。5.3.5 桥架与配线管内需预留不少于 40%以上可扩充用空间。5.3.6 桥架
14、、管线安装必须横平竖直，每米平行误差不超过 2mm，全程平行误差不超过10mm。5.3.7 金属管线安装支点牢固，手摇无自由晃动裕度。5.3.8 桥架、管线内不得有导线或电缆接头、三通等暗连接。5.3.9 所有穿线管必须使用无缝镀锌钢管，接头使用套丝罗纹接头，不允许使用薄壁管。Q/CA XXXX201245.3.10 桥架盖板必须有卡扣固定，不得使用绑线。5.3.11 桥架钢板厚度：按桥架宽度计算，100mm（含）以下的厚度不小于 1.5mm，100mm到 300mm（含）的厚度不小于 1.8mm，300mm 以上桥架的厚度不小于 2.5mm。5.3.12 桥架的十字交叉、丁字交叉、弯角处，两
15、侧 300mm 内必须有固定支点。5.3.13 落地安装的桥架必须有支架，不得直接落地。桥架距离地面尺寸不小于 100mm，支架间距不大于 1m。与行人干涉处必须有防护盖板。5.3.14 架空桥架水平敷设时，支撑点跨距 1.5m3.0m，垂直敷设时其固定点间距不大于2.0m。跨距合理设计，人力作用下，应没有明显的晃动。5.3.15 桥架与桥架的接口及端口处必须严密无缝隙。6 控制设计6.1 零部件选择：6.1.1 非标设备零部件选择优先参照甲方约定选型范围，尽量控制选型分散性。6.1.2 零部件选择必须严格选择正品知名品牌，杜绝仿制假冒品牌。6.1.3 不允许使用翻新零部件。6.1.4 在保证
16、需要使用性能、功能的基础上，零部件应优先选择国内有正规供货渠道的品牌。6.1.5 在正规品牌中，有分立器件可以选用的，原则上不选用集成总成。6.1.6 电子板卡市场有定型产品的，原则上不得自行开发非标板卡。6.1.7 更详细规定，参见Q/CAXX-XX-2012设备工装零部件选型管理。6.2 电源系统设计：6.2.1 PLC、NC、直流电源等弱电系统的交流控制电源必须单独使用隔离变压器，不得直接取自电力系统的火线和零线。6.2.2 总线、测量系统等的直流负载电源和直流控制、信号电源必须分开设置，不得共用。6.2.3 设备继电控制电器电压采用 110VAC，外部电器如电磁阀、开关等敷设安装电器采
17、用 24VDC。6.2.4 使用 24VDC 时，远端电压不得低于 20VDC，否则必须加中继电源。6.2.5 个人计算机、照明、插座等使用 220VAC 电源的设备，电源可以直接取自火线和母排零线，但零线绝对不得从机床外壳获取。6.2.6 下端负载为重要电子系统、工控机等，且电压波动对生产、安全有重要危害的设备，需增加稳压设备、浪涌抑制器等设备。稳压范围应最低满足供电电源 15%的波动。稳压设备不允许使用自动调压的自耦变压器。6.2.7 负载谐波含量大，且电子设备比较集中的区域，设备要增加谐波过滤设备，谐波含量不得超过 5%。6.2.8 电源空开、保险等容量的设计，要优先保护负载，兼顾保护电
18、源。6.2.9 电源设计留有一定余量，持续工作负载率不多超过 80%。6.9.10 所有独立的电源必须设计独立的一、二次侧空开或保险器保护。6.3 操作、指示、报警系统6.3.1 主要状态指示灯设置齐全，能够充分反映设备电源通断、工作方式、位置等基础状态，及故障报警等信息。6.3.2 生产线、输送线等多工位大型非标设备，主控制柜上必须在显眼位置设置竹节灯，以反应生产线的启动、停止、故障等主要状态信息。6.3.3 生产线、输送线等多工位大型非标设备，必须设置声音报警，在启动或故障时给出不同乐音提示，以警示操作人员设备即将启动运行或出现故障。Q/CA XXXX201256.3.4 凡是每个作业循环
19、都必须关注的产品质量状态，或设备状态，如“合格” 、 “不合格”等，均按安东方式设计，使用大型独体指示灯，必要时可以包括声音提示。安装位置在作业点前方，以方便观测。6.3.5 指示灯多于 10 个的设备，须设置指示灯检查按钮。6.3.6 按钮开关设置齐全，能够独立运行的部件，都应有相应的手动操作按钮。手动动作可能发生干涉危险的，必须设置互锁保护。6.3.7 系统启动、急停、总停止、手/自动、故障复位、检灯，及手动作业按钮等，因安全或操作要求，需要快速反应，或频繁操作的，必须设置实体按钮，不得用触摸屏按钮替代。6.3.8 用于安全性急停的按钮采用红色蘑菇头自锁按钮，连接常闭点。6.3.9 用于切
20、断控制电源的总停按钮必须采用蘑菇头按钮，连接常闭点。6.4 PLC 设计6.4.1 PLC 电源必须从隔离变压器后端获取。6.4.2 PLC 输入、输出点要预留 15%以上备用点，并间隔布置，便于后期扩展。6.4.3 PLC、NC 系统、变频器等控制器件输出带电磁阀的，要求使用外部直流 24V 继电器隔离，而不直接使用控制器件驱动。6.4.4 同一输出模块或主控制器自带输出点，不得直接使用不同电压等级的负载，必须使用时，要通过 24VDC 继电器进行隔离。6.4.5 PLC 必须预留固定的编程接口，编程接口不得被其它任何固定通讯需求占用。6.4.6 PLC 输入输出线色应该区分开。6.4.7
21、PLC 总线、外部 I/O 等跟主控制器品牌一致，不得使用第三方产品。6.4.8 无论输入、输出，必须和外部元器件一一对应，不允许一口多用。6.4.9 输出电磁阀比较多时，应设置多个回路保险，每个保护回路原则不超过 8 个电磁阀。6.4.10 现场安装的远程模块必须每个独立模块都留有不少于 15%备用点，不足一点按一点计算。6.4.11 能配置存储卡的，要配置存储卡储存和引导程序数据，尽量不依赖备用电池。6.5 触摸屏设计6.5.1 对操作量比较大，设备控制比较复杂，需要在线修改参数等情况的操作面板，应使用触摸屏幕。6.5.2 触摸屏幕设计功能需要包括：6.5.2.1 设备的主要状态显示。如自
22、动、手动、运转、故障、合格、不合格等。6.5.2.2 手动操作功能。6.5.2.3 提示设备结构的动作过程及重要位置信息。如上限、下限、终点、原位、打开、夹紧等。6.5.2.4 提示故障信息并给出维修提示。6.5.2.5 显示动态模拟过程信息，如重要过程参数的动态数据、数据图象条等。6.5.2.6 必须的工艺、控制数据编辑。6.5.2.7 必要的数据记录和查询。6.5.2.8 其它必须的功能。如 PLC 梯形图、定期更换提示、工艺数据趋势分析等，根据设备具体情况确定。6.5.3 触摸屏按钮、指示灯颜色设计参照实体器件。6.5.4 按钮等操作器件布置间距必须合理，不容易出现误操作。6.5.5 内
23、容设计复杂的触摸屏，要有主管理页面，各项内容分类设计。Q/CA XXXX201266.5.6 最常用的操作器件、状态必须设计在第一页或每一分类的首页。6.5.7 触摸屏、平板电脑操作接口等，所有生成的界面均须使用中文或英文版本，并优选中文。6.5.8 触摸屏要按使用用户主体设置管理权限密码，如操作、维修、工艺等。6.5.9 触摸屏选型原则与控制器使用同一品牌。6.5.10 大型或多工位设备主控制面板用触摸屏尺寸不小于 10 寸，工位面板及小型设备最低不小于 6 寸。6.6 故障诊断系统6.6.1 设备应有完善的故障诊断系统，提示主要故障、形成原因和处置方法。6.6.2 故障诊断系统形式：6.6
24、.2.1 简单设备（复杂系数不大于 30）的故障诊断系统可以使用故障指示灯，标牌要准确清晰反映故障内容。6.6.2.2 相对复杂设备可以采用数码管故障代码方式，但临近位置必须有用金属或有机材料腐蚀的故障代码提示表。6.6.2.3 有触摸屏的，必须用触摸屏设计包含故障提示、原因、处理方法的诊断系统。并可以按时间检索故障。6.6.3 设备说明书中要有详细的故障诊断系统说明。6.7 工业总线系统设计总线系统设计及安装规范参见 Q/CAXX-XX-2012现场工业总线系统构建 。6.8 计算机过程控制系统设计测量系统、数字系统要有良好的抗干扰设计，确保系统稳定工作，工作精度符合要求。并在调试时验证抗干
25、扰能力，终验收把干扰的影响作为重要参照指标。细节参见 Q/CAXX-XX-2012设备过程计算机控制系统构建 。6.9 其它要求6.9.1 所有可以独立运行的结构，均需设置手动操作，动作之间可靠连锁，不因手动操作发生干涉事故。6.9.2 所有独立机械结构上可以独体运行的带有电器控制的设备，如 PBS 滚道、提升机、滑撬、模具等，需设置隔离开关，在隔离开关关闭时，可以单独维修，而无须关闭系统电源。6.9.3 对压力、流量、电压、电流等有特殊工艺、安全要求的设备，要设置量值检测器件，并参与控制。容易引发设备及人身事故的监视点，必须使用硬触点直接控制设备停机。6.9.4 电机要有独立的过流、过载保护
26、，不得多台电机共用一套保护器件。6.9.5 容易出现操作错误的工位，能设计防错的，要采用防错设计。6.9.6 单套设备或自动线装机容量超过 100KW 的设备，必须在电柜电源引入点附近柜门或电柜侧壁上设计安装电度表。6.9.7 直流电磁阀须加续流二极管，但以不影响电磁阀控制的机械结构正确定位为前提。6.9.8 所有电机容量在 11KW（含）以上的，不得直接启动。6.9.9 在能确保工艺使用要求和必须的设备可靠性要求基础上，系统设计方案尽量简单低成本，不包含冗余功能。7 电气通用安全设计7.1 保护接地7.1.1 所有带电设备的箱体、桥架、管线、电机等必须可靠接地，并有明显的接地标志。7.1.2
27、 接地线使用标准编织地线、8 号钢丝，或者使用花皮电线。使用电线做接地时，必须使用多芯软线。Q/CA XXXX201277.1.3 编织地线、多芯电线接地时，接地端头必须压接冷压端子。7.1.4 使用 8 号钢丝做接地系统时，使用电焊点焊连接，焊点不得有虚焊。7.1.5 通过紧固件与箱体等的连接点，必须打磨掉油漆等绝缘性物质，并使用弹簧垫圈，连接紧固良好。7.1.6 所有操作人员操作时必须直接接触的手柄，原则上不得使用金属导电材料。必须使用金属材料的，要可靠接地。7.1.7 多接地线碰头时，使用接地金属排，不得多接地线压接到一个端子，或串联接地。7.1.8 设备总接地安全电阻不得高于 4 欧姆
28、。7.1.9 明敷接地线最小截面不低于 4mm2，暗敷接地线最小截面积不小于 2.5mm2。7.2 对可能危及设备及人身安全的因素必须设计合理的保护，如过载、短路、过压、人机干涉等。7.3 设备的互锁信号，凡是可能关系到人身或设备安全的，要求必须有继电器、接触器等硬件触点互锁，不能只有软件（PLC 程序等）互锁。7.5 对人员或设备安全要求较高，而且安全连锁比较密集的设备，采用安全继电器或者安全 PLC 进行设计。7.6 重要的危险、干涉等，要设计明显的声光提示，以提醒人员注意。7.7 旋转装配、冲压、提升系统等结构尽量通过人员不干涉工作过程的方式自动完成，可能对人员有伤害的区域，设置安全光幕
29、，在人体进入区域时自动停止。因被加工物、吊具、滑撬等通过性需要，无法使用光幕，而又必须加以保护的，设计安全地毯，以保证人员进入危险区域时，自动停止设备。7.8 作业必须靠近的旋转结构，如钻床、车床主轴等，设计必须考虑人员一旦被卷入的紧急制动装置。以确保被伤害人员的肢体可以方便地启动制动。7.9 升降机、转台等区域，和人流有交叉的，必须设置安全围栏。用于阻挡人员进入的自动设备的安全围栏，人员进入口根据情况设计电气连锁，当围栏打开时可以选择是否停止设备运行。7.10 所有超行程可能伤害设备或人员的场合，必须设计超程电气保护，并在电气限制点后加装机械限位，客观条件限制无法加机械限位的，要加双保护开关
30、。7.11 多工位设备，每个操作工位要有一个急停按钮。纯手工装配的生产线，无须操作设备的，每两个工位至少设置一个急停按钮。急停按钮必须切断控制电源，仅控制停线，不切断电源的工艺停止按钮不做急停使用。7.12 所有用做临时电源的插座，必须设置漏电保护器。7.13 设备电源进口进线端，要增设有机玻璃防护板，防止人员触电。7.14 所有外部电源开关，均需设置安全锁。7.15 包含 110V（含）以上的电柜，必须在电柜上设置带电标志。8 电器图纸资料8.1 电气制图国内供货商必须使用中国新国标标准 GB/T4728 规定的图形符号。8.2 电气图纸必须和实物保持一致，单套设备经抽查超过 3 处不一致的
31、，视为不合格，需要重新绘制。8.3 所有连接线、电缆等必须有编号，并和实物一致。8.4 图纸数量超过 2 页的，跨页连接的线路必须标注去向坐标。8.5 图纸文字必须采用中文、英文，并优先选用中文。8.6 电气资料至少应包括：8.6.1 电气接线图。8.6.2 电气原理图。Q/CA XXXX201288.6.3 带有单电及阶梯注释的 PLC 程序梯型图或逻辑图。8.6.4 电气布置图，标明电柜、分线盒、操作台、主要敷设元件分布位置。8.6.5 I/O、网络、触摸屏等的地址分配表。8.6.6 PLC 等可编程器件 I/O、固定接口信号图。8.6.7 复杂过程的流程图、时序图。8.6.8 外购件说明书。8.6.9 所有可编程器件的程序、参数清单。8.6.10 电气零部件清单，并包含名称、型号、规格、订货号、厂商、数量等信息。8.6.11 PLC、变频器、触摸屏、位置控制器、智能仪表、拧紧装置等可编程器件的程序或参数 CD 备份。8.6.12 计算机系统的操作系统、驱动程序、应用程序；合同包含的第三方软件，如数据库、组态软件等；以上软件的 CD 安装盘。8.6.13 甲方根据已配置情况选用各类可编程器件的开发软件、转换接口、电缆等。8.7 具体图纸资料要求参见 Q/CAXX-XX-2012设备维修准备管理 。
