ICS 77.180 J 62 JB 备案号： 中华人民共和国机械行业标准 JB/T13500×xxx 热轧无缝钢管生产线自动化系统 通用设计规范 Hot rolling seamless steel pipeAutomation system - General technical specifications （报批稿） × × ××-××-× ×发布 ××××-××-××实施 中华人民共和国工业和信息化部•发 布 JB/T ××××-×××× 目 次 前言， 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义. 3.1主传动系统maindrivingsystem 3.2主要辅助传动系统mainauxiliarydrivingsystem. 3.3独立辅助工艺设备 individual auxiliary process equipment 3.4电动机控制中心（MCC） motor control center.. 4环境要求. 4.1海拔高度. 4.2环境温度. 4.3相对湿度， 5供配电. 6电气控制 6.1电气自动化及网络架构 6.2基础自动化 6.3过程自动化 6.4 管理自动化 7电气保护 8网络安全 JB/T ××××-×××× 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国冶金设备标准化技术委员会（SAC/TC409）归口。 本标准起草单位：太原重型机械集团有限公司、太原重型机械集团工程技术研发有限公司、 包钢钢 联股份有限公司。 本标准主要起草人：梁百勤、王爱国、赵铁琳、阎颖、韩书莉、杜慧峰、郝志红、刘鹏、徐建清。 本标准为首次发布。 I JB/T ××××-×××× 热轧无缝钢管生产线自动化系统通用设计规范 1范围 本标准规定了热轧无缝钢管生产线（以下简称生产线）的电气自动化系统设计的基本要求及规 范。 本标准适用于穿孔机组、轧管机组、定减径机组、精整机组电气自动化系统的设计，其它机组 的电气自动化系统设计可参照执行。 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 5226.1-2008 机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件 GB/T12668.1-2002 低压直流调速电气传动系统第1部分：一般要求低压直流调速电气传 动系统额定值的规定 GB/T12668.2-2002 低压交流变频电气传动系统第2部分：一般要求低压交流变频电气传 动系统额定值的规定 GB/T12668.3-2012 调速电气传动系统第3部分：电磁兼容性要求及其特定的实验方法 GB/T12668.4-2006 调速电气传动系统第4部分：一般要求交流电压1000V以上但不超过 35kV的交流调速电气传动系统额定值的规定 GB/T14048.1 低压开关设备和控制设备第1部分：总则 GB/T14048.2 低压开关设备和控制设备第2部分：断路器 GB/T14048.3 低压开关设备和控制设备第3部分：开关、隔离器、隔离开关、以及熔断 器组合电器 GB/T14048.4 低压开关设备和控制设备第4-1部分：接触器和电动机起动器机电式接 触器和电动机启动器（含电动机保护器） GB/T 14048.5 低压开关设备和控制设备第5-1部分：控制电路电器和开关元件机电式 控制电路电器 GB/T 14048.6 低压开关设备和控制设备第4-2部分：接触器和电动机启动器 交流半导 体电动机控制器和起动器（含软启动器） GB/T14048.9 低压开关设备和控制设备第6-2部分：多功能电器（设备）控制与保护开 关电器（设备）（CPS） GB/T 14048.11 低压开关设备和控制设备第6-1部分：多功能电器转换开关电器 GB14050 系统接地的型式及安全技术要求 GB/T16754-2008机械安全急停设计原则 GB/T16855.1-2008机械安全控制系统有关安全部件第1部分：设计通则 GB 50052 供配电系统设计规范 GB50053 10kV及以下变电所设计规范 GB 50065 交流电气装置的接地设计规范 GB50398-2006无缝钢管工艺设计规范 JB/T××××-×××X JB/T 7807 轧制机械术语 3术语和定义 JB/T7807界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 主传动系统 main driving system 机组中完成材料变形的电气传动系统，主要由主传动电动机及其传动装置组成。 3. 2 主要辅助传动系统 mainauxiliarydrivingsystem 机组中完成材料及工具运输具有速度、位置控制要求的电气传动系统，主要由传动电动机及传 动装置组成。 3. 3 独立辅助工艺设备 individualauxiliaryprocessequipment 机组中配套的完成特定工艺需求的具有独立供电和控制系统的设备，包括液压站、稀油润滑站、 干油润滑站、石墨润滑站、高压水除鳞系统、抗氧化系统等。 3. 4 电动机控制中心 motorcontrolcenter 将接于交流低压回路的电动机全套控制和保护设备，按一定规格系统装配成标准化的单元组件 （每台组件控制相应规格的一台电动机），并将此标准的多台单元组件装成柜体，实现多台电动机的 集中控制。 环境要求 4 4. 1 海拔高度 电气自动化系统应能在海拔高度1000m以下正常工作。 4. 2 环境温度 工厂设备运行环境温度5℃～55℃，夏天局部环境温度达到75℃，冬天局部环境温度达到冰冻 以下。 电气室环境温度要求最高30℃、最低5℃。 4. 3 相对湿度 相对湿度要求最高85%时无冷凝。 供配电 热轧无缝钢管厂按二类负荷供电，计算机、PLC电源模块应设置不间断电源，部分负荷应设置应 急电源（加热炉水泵、工厂照明、吊车等用柴油发电机组或供电专线供电，限动小车、顶杆小车采 2 JB/T××X×一×××X 用直流电动机时的励磁线路偶有设置蓄电屏备用电源。）。在正常工作条件下，电网电压波动应不 超过额定值的土10%，50Hz电网频率波动应不超过土1Hz。 供配电设计应符合GB50052和GB50053的规定。 接地设计按GB50065和GB14050执行。 主电室设计应靠近穿孔机、轧管机、定减径机主要设备负荷位置 电气控制 6 6.1 电气自动化及网络架构 生产线自动化配置水平应按照GB50398-2006的第6章执行，对于大批量无缝钢管的生产线 其自动化控制应按以下水平设计： 应具有基础自动化、生产过程自动化和生产管理自动化三级配置； 一一控制过程应符合：下达产品指令一预设优化生产工艺一生成设备运行数据一运行所有设备 一一完成生产过程一采集反馈生产数据一优化生产过程一反馈预调生产工艺； 一网络架构应采用工业以太网进行分级构建，服务器和客户端应采用主从式架构构建，数据 应集中统一存储在服务器的数据库中（如图1)； 网络通讯协议应具有开放性和通用性；网络通讯速率现场级≥1.5Mb/s、以太网速率为 100Mb/s。 6.2基础自动化 6.2.1范围 生产线基础自动化设备包括控制器、操作设备、网络设备等，基础自动化系统面向的对象为各 类电气传动系统、MCC、电磁阀站、现场检测元件等，基础自动化系统应以机组为单元进行划分分别 构建。 JB/T ××××-×××× 管理层三级系统 L3 服务器1 服务器2 客户机1 客户机2 客户机3 客户机4 以太网 以太网 以太网 L2 交换机 以太网 以太网 以太网 L1 PLC1 PLC2 PLC3 穿孔机 轧管机 定径机 现场总线 现场总线 现场控制台1 现场控制台2 主控制台 控制台 电磁阀站 电气传动装置 说明： L1- 基础自动化；L2- 生产过程自动化；L3- 生产管理自动化；PLC- 可编程控制。 图1网络架构 6.2.2 控制器 生产线中基础自动化系统的控制器一般采用PLC。PLC的程序循环典型周期为1ms～10ms，特殊情 况不应超过50mS。PLC的CPU数据存储容量和计算速度应预留20%的余量，CPU的外置存储器容量应≥ 4Mb。PLC的输入/输出地址应预留15%余量。 6.2.3 操作设备 操作设备的设计及布置应满足以下条款： 生产线应按机组设计主控制台和现场控制台，主控制台应放置在安装有空调且视线良好的 密闭控制室内，控制室防护等级≥IP32； 控制台面上电气元件的安装和布置必须考虑人机工程学及物流操作的方向、顺序和频次； 机组不常或每天只操作一次的操作元件应设置到操作终端（人机见面HMI）上；轧制过程经 常或需人工干涉操作的操作元件应设置在主控制台上； 主控制台和现场控制台都应设置正常停车的蘑菇头按钮（不自复位），其功能应符合6.2.7.1 的规定。 主控制台上应设置故障复位按钮，其功能应符合6.2.8的规定； 4