ICS 25.040 N 10
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T36009—2018
可编程序控制器性能评定方法
Evaluating method of programmable controllers' performance
2018-03-15发布
2018-10-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T36009—2018
目 次
前言范围
1 2规范性引用文件
3术语、定义和缩略语 4性能指标 5测试和评定方法参考文献
14 GB/T 36009—2018
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。 本标准起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、辽宁大学、中国科学院沈阳自动化研究
所、北京和利时系统工程有限公司、浙江中控研究院有限公司、中南大学、北京鼎实创新科技有限公司、 罗克韦尔自动化（中国）有限公司、施耐德电气（中国）有限公司。
本标准主要起草人：王麟琨、徐冬、宋岩、徐德刚、雷志军、李洪伟、彭国茂、华熔、王勇、闫晓风、 郑秋平、史宝库。
1 GB/T36009—2018
可编程序控制器性能评定方法
1范围
本标准规定了可编程序控制器的性能指标、测试和评定方法。 本标准适用于可编程序控制器。
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。凡是注目期的引用文件，仅注目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/T2423.1—2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法试验A：低温 GB/T2423.2—2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法试验B：高温 GB/T2423.4—2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Db：交变湿热（12h+
12h循环）
GB/T2423.5—1995 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ea和导则：冲击 GB/T2423.7—1995 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ec和导则：倾跌与翻
倒（主要用于设备型样品）
GB/T2423.8—1995 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法试验Ed：自由跌落 GB/T2423.10—2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fc：振动（正弦） GB/T2423.16—2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验」及导则：长霉 GB/T2423.18—2012 环境试验 第2部分：试验方法试验Kb：盐雾，交变（氯化钠溶液） GB/T2423.22—2012 环境试验 第2部分：试验方法 试验N：温度变化 GB/T15969.2—2008 可编程序控制器 第2部分：设备要求和测试 GB/T15969.3—2005 可编程序控制器 第3部分：编程语言 GB/T17626.2—2006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T17626.3—2016 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T17626.4—2008 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5—2008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T17626.6—2008 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T17626.11—2008 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度
试验
GB17799.4—2012 ：电磁兼容 通用标准工业环境中的发射 GB/T29247—2012 2工业自动化仪表通用试验方法
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
1 GB/T36009—2018
3.1.1
可编程序控制器 programmablecontroller;PLC 一种用于工业环境的数字式操作的电子系统。这种系统用可编程的存储器作面向用户指令的内部
寄存器，完成规定的功能，如逻辑、顺序、定时、计数、运算等，通过数字或模拟的输入/输出，控制各种类型的机械或过程。可编程序控制器及其相关外围设备的设计，使它能够非常方便地集成到工业控制系统中，并能很容易地达到所期望的所有功能，
[GB/T15969.1—2007,定义3.5] 3.1.2
本地输入/输出 local input/output 制造厂的PLC组成部分，包括只能通过主处理单元（CPU)运行的输人和/或输出接口，用于输入/
输出多路复用信号/信号的分离和数据预处理/后置处理
注：本地I/O通常与CPU模块在同一背板或本地扩展背板 3.1.3
远程输入/输出站 remoteinput/outputstationRIOS 制造厂的PLC系统组成部分，包括仅在主处理单元（CPU)的分级情况下允许运行的通过通信方式
进行数据采集的输人和/或输出接口，用于输入/输出多路复用信号/信号的分离和数据预处理/后置处理。
注1：RIOS仅被允许有限的自主运行，如在CPU的通信网络断开或CPU本身的紧急故障情况下或要进行维护和
故障维修时。
注2：远程输入/输出站与主处理单元通常通过现场总线或工业以太网进行通信， 3.1.4
模拟输入analogueinput 把一种连续信号转换成供可编程序控制器系统使用的离散量的一个多比特二进制数的设备。
3.1.5
模拟输出 analogue output 把来自可编程序控制器系统的一个多比特二进制数转换成一种连续信号的设备。
3.1.6
电磁兼容 electromagneticcompatibility;EMC 一个装置或系统在其所处的电磁环境下能够令人满意地正常工作的能力，而对此环境中的其他事
物不产生或不可容许的电磁干扰。 3.1.7
数字输入digitalinput 把一个两态信号转换为一个单比特二进制数的设备
3.1.8
数字输出digitaloutput 把一个单比特二进制数字转换成一种两态信号的设备，
3.1.9
故障fault 除预防性维修或其他计划的行动或因缺乏外部资源的情况外，产品不能完成要求的功能的状态，
3.1.10
接口interface 所考虑的系统与另一个系统之间、或一个系统的部件之间的共享界面，通过它传输信息或电能。
2 GB/T36009—2018
3.1.11
模块 module 包含确定功能（如模拟输人、模拟输出、数字输入、数字输出等）可以插入底板或基板的可编程序控
制器系统的组成部件。 3.1.12
端口 port 与设备或网络的接口，通过它可发送或接收电磁能量或信号或者可以观察或测量设备或网络的
变化。 3.1.13
平均修复时间 meantimetorestoration;MTTR 从发现故障到恢复规定性能所需时间的平均值
3.1.14
平均无故障时间 mean time tofailure;MTTF 开始正常运行时间到故障发生时间之间的平均值
3.1.15
平均故障间隔时间 mean time betweenfailures;MTBF 相邻两故障间工作时间的平均值。
3.1.16
单元 unit 一个完整的组合件（由在该组合件内插入的或连接的模块组成），对于永久性安装的单元用电缆与
系统内的其他单元连接，对于便携式单元用电缆或其他方法与系统内的其他单元连接 3.1.17
工作电压 workingvoltage 在以额定电压给装置供电时可能出现的越过任何特定绝缘的最高交流电压(均方根值)或直流电压
值。不考虑瞬时电压。应考虑开路和正常使用两种情况 3.2 2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 CPU：中央处理单元（CentralProcessingUnit） HFT：硬件故障阅度（HardwareFaultTolerance） MTBF：平均故障间隔时间（MeanTimeBetweenFailure） MTTF：平均无故障时间（MeanTimeToFailure） MTTR：平均修复时间（MeanTimeToRestoration） PLC：可编程控制器（ProgrammableLogicController） SIL：安全完整性等级（SafetyIntegrityLevel）
4性能指标
4.1概述
可编程序控制器的性能指标是进行性能评定的依据，可编程控制器性能指标分为基础技术指标、实时性指标、通信指标、运行指标、可靠性指标、可用性指标、安全指标。
3 GB/T36009—2018
根据实际应用选择相应的性能指标。 4.2基础技术指标
基础技术指标包括：指令条数、程序区容量、数据区容量、掉电保持数据区容量及时间、编程语言、输入/输出（1/O）点数、计算能力等
指令条数：PLC所支持的指令类型的数量，既包括GB/T15969.3一2005规定的基本指令，如 ADD、MOVE、SIN等，也包括PLC厂家为增强PLC功能提供的额外指令，如运动控制指令等。
程序区容量指PLC可支持的最大可执行程序的大小，通常以字节数为单位，如1M字节。 数据区容量指PLC可支持的变量区的最大空间。 掉电保持数据容量及时间指PLC支持的具有掉电保持特性的数据区的大小，及掉电数据能够保持
的最大时间。
编程语言指PLC所支持的符合GB/T15969.3一2005规定的编程语言种类的数量输入/输出(I/O)点数指PLC可支持的本地输人/输出(1/O)和远程输人/输出（1/O)站在最大配置
情况下所对应的物理输人输出点（包括输入和输出)的数量。
计算能力是指PLC中CPU模块（硬件、软件、固件）的计算性能，可用执行一定数量的不同指令所
需的时间或在规定时间内完成不同指令的数量来体现，指令通常包括BOOL操作、整数操作、浮点操作等。
4.3实时性指标
实时性指标包括：系统最快响应时间、循环扫描时间、10模块响应时间等。 最快响应时间指PLC系统从信号输人到输出信号的最快响应时间。 循环扫描时间指PLC产品循环执行一次所有工作，包括读输人、执行程序、处理通信请求、自诊断
检查和写输出等，所需耗费的时间。
1O模块响应时间，对于输人模块，是指从信号输人时刻开始到信号处理完成准备送人通信总线时刻为止的全部时间，包括信号调理、信号转换以及软件处理等环节的时间；对于输出模块，是指从模块接收到包含输出指令的数据包开始到信号输出时刻为止的全部时间，包括软件处理、信号转换和输出信号放大等环节的时间。 4.4通信指标
通信指标包括：通信速率、通信距离、支持通信协议。 通信速率即数据传输速率，是指数据在信道中传输的速度，常用单位为bit/s。 通信距离是在特定通信速率下保障数据传输正确的最大传输距离。 支持通信协议指可编程序控制器支持的通信协议类型和规约类型
4.5可靠性指标
可靠性/可用性指标包括MTBF、MTTF、MTTR等 MTBF指PLC系统两次故障发生时间之间的平均值，单位小时（h）。 MTTF指PLC系统开始正常运行时间到故障发生时间之间的平均值，单位小时（h）。 MTTR指PLC系统故障发生时间到维修结束时间之间的平均值，单位小时（h）。
4.6可用性指标
可用性指标包括：余结构、最大穴余切换时间、固有可用度等。
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