M8300M8400系列智能电动执行机构说明书V0208.docx
《M8300M8400系列智能电动执行机构说明书V0208.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《M8300M8400系列智能电动执行机构说明书V0208.docx（39页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
M8300M8400系列智能电动执行机构说明书V0208
前言
感谢使用M8300/M8400系列电动执行机构，在安装调试之前请仔细阅读本说明书。
⏹关于本使用说明书
（1）本使用说明书应交付给最终用户使用，敬请爱惜和妥善保存；
（2）在开始操作前务请仔细阅读本使用说明书以充分理解操作该产品的方法；
（3）未经许可，严禁摘录或复制本使用说明书的部分或全部内容；
（4）本使用说明书的内容如有变动恕不事先通告；
（5）在编写本使用说明书时已尽力确保其正确性，如用户发现有任何错误或遗漏，请与我厂市场部联系。
⏹安全使用注意事项
（1）为了防护和确保本产品以及由本产品所控制的系统的安全，在产品的使用过程中必须严格按本使用说明书中与安全有关的说明和注意事项操作，否则一切后果自负，我厂概不负责。
（2）如果独立的防护装置或安全电路要安装与本产品或本产品所控制的系统，务请将这些电路装于本产品的外部，请勿试图对本产品进行改动或将这些电路装于本产品的内部；
（3）当您更换产品的零部件或消耗品时，请采用我厂的推荐品。
⏹关于本产品的免责事宜
（1）除了在另行提供的保证书中所提及的，我厂对于产品不做任何保证；
（2）直接或非直接使用产品的过程中，因不可预见的产品缺陷对当事人造成的任何损失，我厂不承担赔偿责任。
⏹特别警示
（1）执行机构最高处的油塞必须换成备件中提供的通气螺塞！
（2）电缆线必须穿过备件中提供的出线套，并且旋紧！
（3）出线罩的螺钉必须旋紧！
强烈建议使用屏蔽导线连接！
因未按本产品安装要求所造成的损失，本公司概不承担保修责任。
开箱检查、运输和贮存
1开箱检查
每台执行机构在出厂之前，均经过严格检查，以确保产品的质量。
客户在执行机构拆箱后，请即刻进行下列检查:
●检查执行机构是否在运输过程中造成损伤。
●检查执行机构机种型号是否与外箱印刷资料相同，实际装箱与装箱单是否一致。
2运输与贮存
●运输温度为-30℃～+75℃，贮存温度为－10℃～45℃。
●在无特殊包装的条件下，应放置在干燥的室内，避免冷凝的出现。
●在潮湿和有腐蚀性气体的环境中运输或贮存时，必须要有合适的包装并放干燥剂，还应定期检查干燥剂是否有效。
3安全须知
执行机构是驱动终端控制单元（阀门，档板等）的专用设备，广泛应用于电力、冶金、石油、化工、建材、城市供水、污水处理等行业，在使用时须注意：
●在高温环境下运行执行机构，操作人员须配戴专用防护手套，以免发生由于金属部件发热而引起的工伤事故。
●根据设计目的，执行机构驱动档板、阀门单元时处于旋转运动状态，因此操作不当会给操作人员本身带来危险。
●换油过程中溢漏的润滑油应及时清理干净，避免发生事故。
废油应由使用者根据所在地有关规定妥善处理，确保不污染水源。
●安装执行机构及执行机构的组态设置和电气连接，只能由具备资格的专业技术人员来完成。
●执行机构工作时，操作人员须严格遵守安全操作规程：
先切断电源，再进行电子部件操作，防止执行机构在带电状态用手轮驱动执行机构。
1概述
M8300/M8400系列电动执行机构是内置智能控制器的多回转电动执行机构。
电动头采用蜗轮、蜗杆结构，可附加变速箱以满足用户对不同力矩的需要。
1.1产品特点
●采用智能控制，柔性起动；
●可提供丰富的诊断信息；
●采用三相电机驱动，驱动力大；
●主传动采用蜗轮蜗杆传动；
●LCD显示，提供丰富的显示信息；
●操作简单，易学易用；
●采用机械防水开关，安全可靠；
●既可接受4～20mA模拟量控制，也接受24vd.c.开关量有源、无源控制。
1.2应用
智能执行机构是驱动终端控制单元（阀门,挡板等）的专用设备，广泛应用于电力、冶金、石油、化工、建材、城市供水、污水处理等行业。
1.3品种、规格
表1品种、规格
执行机构
输出
不带轴套行程（mm）
法兰（ISO5210）
功率（kW）
电流
（A）
额定力矩
（Nm）
保护力矩最小值（Nm）
保护力矩最大值
（Nm）
速度（r/min）
M8410
M8310
50
28
70
36
190
F10
0.48
1.8
M8420
M8320
100
56
140
36
190
F10
0.85
2.9
M8430
M8330
200
100
250
36
190
F14
1.71
4.75
M8440
M8340
400
200
500
36
230
F16
2.5
7.3
M8450
M8350
600
300
750
36
230
F16
4.0
11.4
1.4使用环境条件
根据所装油的种类，环境温度允许在以下范围内使用。
●标准型：
-25℃～+70℃。
●相对湿度：
不大于95%（25°C）；
●大气压力：
86kPa～106kPa；
●周围环境中无起腐蚀作用的介质；
1.5工作条件
——电压：
380×（1±10%）Va.c.；
——频率：
50×（1±1%）Hz；
——谐波含量：
小于5%。
1.6对环境及能源的影响
本执行机构无有害气体及液体排出，不会污染环境，属高能耗产品。
2结构特征与工作原理
2.1总体结构及其工作原理、工作特性
图1主要部件（剖视图）
执行机构主要由电机、位置传感器、蜗轮、蜗杆、驱动轴、控制单元、就地操作面板、手轮组成。
控制单元接受4～20mA控制信号或开关量并驱动电机转动，电机带动蜗杆，蜗杆再带动蜗轮驱动输出轴转动，位置传感器检测电机转动的位移量，并送阀位信号给控制板，当控制板检测到位置信号与所给的控制信号所指定的位置一致时，切断电机电源，由蜗轮、蜗杆的自锁特性使执行机构停止运行。
执行机构是将弱电信号转换为力矩输出的机电一体化产品，工作在S4工作模式。
2.2主要部件或功能单元的结构、作用及其工作原理
2.2.1电气控制单元
电气控制单元主要由CPU板、控制板电气部件组成。
CPU板负责处理给定、反馈信号，控制板负责驱动电机。
2.2.2蜗轮、蜗杆部件
该部件将电机输出轴的传动进行减速，并产生机械自锁。
2.2.3附加变速箱
执行机构为了输出不同的力矩，配备了附加变速箱。
附加变速箱上的数据标识牌记录有相关的输入力矩和输出力矩/力等信息。
2.3各单元结构之间的功能结构及其工作原理、工作特性
外部控制信号经接线盒的电缆，施加到电气控制控制单元，电气控制单元采用的是光电隔离和变压器隔离措施驱动电机转动，电机转动再带动蜗轮和蜗杆转动，从而驱动输出轴，是弱电控制强电的特性。
2.4辅助装置的功能结构及其工作原理、工作特性
手轮部件：
为安装调试和处理故障等需要手动时使用，此手轮机构也是手电动切换，当手轮推进时，接合到蜗杆轴上，控制电源切断电动，可以安全地进行手动操作；当不向手轮施加力的时候，自动回复到电动状态。
3技术特性
3.1主要性能和参数
●电压输出：
DC24V；最大30mA，并具有输入/输出电源短路保护。
●电机控制：
可控硅控制。
●工作模式：
S4——25%，1200次/小时，根据IEC34。
●防护等级：
IP67；可选IP68。
运输和储存时为IP43。
●湿 度：
＜95%平均值（为避免雾化,请使用加热器）。
●安装位置：
任意。
●涂敷层：
1K环氧树脂漆涂层（黑色）,外部螺栓为不锈钢（排油螺栓除外）。
●抗电磁干扰能力（EMC）：
抗电磁干扰能力（EMC）：
GB/T1726.2-1998～GB/T1726.5-1998。
●电气连接：
详见4.2部分。
●开关量控制最短设定脉冲：
200ms完整脉冲。
●控制器死区：
0.4%；（0.4～5%可调）。
●模拟输入（可选）：
4～20mA；电隔离，250Ω输入电阻,上升特性。
●数字输入（E1-E4）：
4路光耦合输入，独立电位，自由组态。
数字0：
-3V～+5V或开路。
数字1：
+12V～+35V。
●模拟输出（可选）：
4～20mA位置信号；负载能力，最大500Ω；电隔离；短路保护；上升特性；温度影响±0.1%/10K。
●数字输出：
标准4个（A1-A4）：
可选3个（A5-A7）自由电位、镀金转换触点，电隔离、用途自由组态：
最大电压250Va.c.，最大电流＜5A，最小电流＞1mA，过载保护，端子排DTC/NO触点，见接线图。
●基本误差限：
±1％。
如果没有其它特别说明，智能执行机构具有如下标准配置。
表2标准配置
功能名称
功能表述及参数
语言显示
英语
保护力矩
40%（两个方向）
运行模式
点动（执行机构运行与给定命令同在）
数字输入1
执行机构开向运行
数字输入2
执行机构关向运行
数字输入3
手动/自动切换
数字输入4
备用
模拟输入
4～2OmA（M8400系列配置、M8300系列无）
模拟输出
4～2OmA
数字输出1
操作预备
数字输出2
执行机构有报警
数字输出3
执行机构在全开位置
数字输出4
执行机构在全关位置
数字输出5
开向过力矩报警
数字输出6
关向过力矩报警
数字输出7
就地/远程
在标准配置情况下,数字输出触点不反向（指触点常开、常闭状态）
4安装、调试
4.1设备基础、安装条件及安装的技术要求
●将执行机构最高处的油塞螺钉换成通气塞。
●为了方便操作，执行机构在安装时，要考虑到尽可能地使电气接线及零部件的更换方便。
●准备需要的六角螺栓和防松垫圈以及与其匹配的六角扳手。
4.2安装程序、方法及注意事项
1．安装前必须确保执行机构有关配件的型号及参数的正确性。
2．彻底清除电动装置的安装法兰表面的油污，以及清除配对法兰表面的油污。
3．将多回转电动执行器安装至需要的配对的齿轮箱或者阀体。
4．多回转电动执行器可以安装在任何90°位置处（除电机朝上位置外）。
5．确保插口与凹槽均匀接合，且装配表面紧密接触。
6．使用螺栓和锁紧垫圈将电动执行器固定在齿轮箱或者阀体的法兰上。
7．交叉拧紧螺栓，拧紧力矩参见表3。
8．与阀体机械连接，机械连接好后，根据安装位置，油塞螺钉换成备件中的通气螺钉。
9．当需要提起执行器时，请勿将绳子或挂钩固定在手轮上。
如果多回转电动执行器已安装在蜗轮箱上或者阀体上，当需要提起时，请将绳子或挂钩固定在蜗轮箱或者阀体上，而不要固定在电动执行器上。
10．在执行机构接线前，应检查执行机构铭牌、电机接线图，并按电气接线图图2接线。
表38.8级螺钉拧入力矩表
螺钉规格
M4
M5
M6
M8
M10
M12
M14
M16
M18
M20
拧入力N.m（钢铁件）
2.8
5.5
9.5
23
46
79
125
195
280
390
拧入力N.m（铝合金）
2.3
4.9
8.3
20
40
69
109
173
233
334
图2接线图（触点未触发）
4.3调试程序、方法及注意事项
执行机构通过本机控制板进行组态调整（设置位置、设置参数、配置、诊断等）。
整个设置工作可通过本机控制板在“就地操作”状态下进行。
本机控制板安装在电子单元上，它包含以下部件：
●模式选择开关：
可选择下列模式
Remote-A/B：
用于远程4～20mA控制/远程开关量控制。
O/S：
不能操作（该项服务无效）。
Local：
能够通过本机控制板进行操作和设置（设置位置、设置参数、配置、诊断等）
●按钮：
（功能用途见图3）
LCD显示：
操作模式和参数的字母、数字混合显示
LED：
绿色LED表示"主电源可用"，红色LED显示"故障"
图3本机控制面板
图4本机LCD显示器
4.3.1通过本机控制板的操作和调整
通过本机控制板操作或调整之前，先置模式选择开关于"Local"位置（见图3）。
操作/调整菜单被分为7个主菜单
●设置（P1）
●参数（P2）
●诊断（P3）
●执行机构版本（P4）
●调节（P5）
●输出（P6）
●紧急（P7）
每个主菜单可分解为一个或多个子菜单。
使用+/-按钮在同级菜单组内选择；使用长按或点按mode/stop按钮，可进入或退出各级菜单。
在驱动执行机构前先设置（P1.1+P1.2）的操作范围。
设置时，当执行机构在最小调节范围内，显示器会显示4条线“――――”。
当执行机构超过最小调节范围，就会由线变化为“□□□□”。
4.3.1.1设置
主菜单
注释
P1
SETUP
P1.1ADJUST_C
――――
关向终端位置调整
P1.2ADJUST_O
□□□□
开向终端位置调整
P1.3
TORQUE-C
40%-100%
关向保护力矩（10%步进）
P1.4
TORQUE-O
40%-100%
开向保护力矩（10%步进）
4.3.1.2参数
主菜单
注释
P2
PARAMETR
P2.1SWITCH
HOLDMODE
INCHMODE
自保持/点动
P2.2LIMIT_O
55%-100%
对开位限位范围为55%-100%
P2.3LIMIT_C
0%-45%
对关位限位范围为0-45%
P2.4ALM_DEAL
HOLD
ALL_ON
ALL_OFF
设定信号断线时执行的动作，可选"保位（HOLD）","全开（ALL_ON）","全关（ALL_DOWN）"。
P2.5PLACE_O
50%～100%
预置开位报警位置，当位置等于或大于预置的开位时候，产生报警信号。
P2.6PLACE_C
0%～50%
预置关位报警位置，当位置小于预置的关位时候，产生报警信号。
4.3.1.3诊断
主菜单
注释
P3
DIAGNOSE
P3.1
ERR_ACTU
见9.3
故障信息
P3.2
ALM_ACTU
见9.2
报警信息
P3.3
HALLCODE
0～999
霍尔传感器计数值,用于检测霍尔传感器好坏
P3.4
INPUTPER
0%～100%
4～20mA模拟量输入百分数
P3.5
TEMP_MOT
－999～999
电机温度
P3.6
BATTERY
0.0～9.9
电池电压
P3.7
STARTIME
0～999，＞999后，用科学计数法显示
起动次数，单位：
次。
科学计数法显示，例如
“2.54”，表示2.5×104，即250000。
P3.8
RUNTIME
0～999，＞999后，用科学计数法显示
运行时间，单位：
小时。
科学计数法显示，例如
“2.54”，表示2.5×104，即250000。
P3.9
TMAXPERM
0～999
每分钟最大起动次数，单位：
次。
4.3.1.4执行机构版本
主菜单
注释
P4
MACHINE
P4.1
SW_VER
1.00～x.xx
软件版本号，x.xx为升级后的版本号。
P4.2
HW_VER
备用，保留。
P4.3
MOTOR
M8410～M8450
执行机构型号
P4.4
NEARMALF
见9.3
最近一次故障信息
P4.5
MALFTIME
见P3.8
最近一次故障离现在的时间
P4.6
NEARTEMP
0～999
电机历史最高温度
P4.7
TEMPTIME
见P3.8
电机历史最高温度离现在的时间
P4.8
MAXCUR
A/D采样值
电机历史最大电流
P4.9
MCURTIME
见P3.8
电机历史最大电流离现在的时间
4.3.1.5调节
主菜单
注释
P5
CALIBRAT
P5.1
PASSWORD
50
输入密码“51”，可进入下列菜单
P5.2
INPUT-Z
通过调节信号设置校正输入零点（4mA）
注：
偏差超过5%将无法保存。
P5.3
INPUT-F
通过调节信号设置校正输入满行程值（20mA）
注：
偏差超过5%将无法保存。
P5.4
OUTPUT-Z
0%～100%
设置校正输出阀位零点（4mA）
P5.5
OUTPUT-F
0%～100%
设置校正输出阀位满行程值（20mA）
P5.6
POS_LOSE
0%～100%
强制当前位置为设定位置
P5.7
TEMP_AD_1
温度校准,接入1670Ω（100℃），按UP键,接入820Ω（0℃）按DWN键,MODE退出保存。
P5.8DEADBAND
0.4～5%
设定执行机构死区
4.3.1.6输出
主菜单
注释
P6
OUTPUT
P6.1
PASSWORD
60
输入密码“61”，可进入下列菜单
P6.2（A1）
P6.4（A3）
P6.6（A5）
P6.8（A7）
NO_SIGN
无调节信号
REMOTE
执行机构处于远程状态
ADJUST_O
到达全开位置
POS_LOSE
阀位小于-20%或大于120%
PLACE1_O
阀位大于或等于设定的开位
TORQUE_O
开向过力矩
TORQUE_E
开或关的任意一个过力矩
FAILURE
执行机构有故障
P6.3（A2）
P6.5（A4）
P6.7（A6）
ADJUST_C
到达全关位置
PLACE2_C
阀位小于于或等于设定的关位
TORQUE_C
关向过力矩
TEMPER
电机温度超过100℃
BATTERY
电池电压低于3.0v
ALARM
执行机构有报警
4.3.1.7紧急
主菜单
注释
P7
INSTANCY
P7.1
INSTANCY
在此菜单可强行驱动执行机构超过终端位置
4.3.2存储设置
首先用显示器上的+/-按钮设置新参数，然后短按stop/mode按钮，如果参数已改变，显示器将显示静态的“SAVE”。
若要取消，点按+按钮或点按-按钮操作，再点按STOP/MODE按钮返回。
若要存储新值，则点按STOP/MODE按钮，闪烁的“SAVE”标志指示存储过程。
4.3.3报警和故障
智能执行机构功能强大，诊断功能起动后，通过LCD显示短信息，表9和表10详细描述了报警和故障信息。
报警定义：
报警系统在执行机构运行达到临界条件时自动启动，此时执行机构仍在继续工作。
如果一直处于这种状态，执行机构就会被迫自动停止运行。
报警信息：
根据选择操作模式的不同，在LCD显示屏上将交替闪烁显示LOCAL/ALARM,0/S/ALARM,REMOTE-A/ALARM,REMOTE-B/ALARM报警信息，细节信息详见主菜单第P3.2部分，几个故障同时发生时，只显示故障而不作报警显示。
故障定义：
硬件/软件出现故障或操作人员不当操作，执行机构会自动显示故障信息。
故障存在会危及人员或执行机构安全，应切断电源。
故障信息：
LCD交替闪烁显示LOCAL/FAILURE，0/S/FAILURE或REMOTE-A/FAILURE,REMOTE-B/FAILURE指示故障信息，详细的信息见P3.1菜单。
4.4安装、调试后的验收试验项目、方法和判据
●安装验收：
机械连接处牢固可靠，有密封要求的需检查其密封性是否符合要求，执行机构上方的油塞是否已换为通气油塞。
电气连接需根据说明书和系统要求连接，连接处不能出现短路和断路现象，做到连接规整且注意密封，机壳必须可靠接大地；
●调试验收：
调试完成时阀门应在全开或全关位置，且有相应的报警输出，本地和远程各操作执行机构一个整行程后，阀门应在预先设定的开关位置，并且有相应的报警输出。
4.5试运行前的准备、试运行启动、试运行
●确认机械和电气已经连接好。
●确认已经调试好，各种操作有效。
●启动试运行程序。
●进行试运行。
5使用、操作
5.1使用前的准备和检查
确认执行机构已经安装调试完毕应验收；
确认阀门可操作；
5.2使用前和使用中的安全及安全防护、安全标志及说明
●使用前已认真阅读说明书并已了解本电动执行机构的性能；
●使用过程中应考虑到非人为因数造成的危险，应设有快速应变措施；
●非操作人员严禁使用，否则可能造成不良后果。
5.3操作方法
●要就地操作请将选择开关置“LOC”，开向运行请按“OPEN”按钮并释放，关向运行请按“CLOSE”按钮并释放；
●要点动操作请同时按下“STOP”按钮和“OPEN”或“CLOSE”按钮（或直接选择点动模式后按“OPEN”和“CLOSE”；
●当选择开关置“REMOTE”按系统要求进行远程操作。
●当选择开关置“O/S”时，本地和远控均失效。
5.3运行中的监测和记录
●在运行中有关数据进行监测和记录。
●对设备运行情况进行记录。
●对故障处理进行记录。
●做好交接班记录。
5.4停机的操作程序和注意事项
操作程序：
●停机前将设备运行到需要位置，并确认已经停下。
●关断电源。
●做好标志。
注意事项：
●如果电动操作失效，用手轮进行操作。
●作好停机记录。
6故障分析与排除
M8300/8400系列电动执行机构异常
P3.1菜单故障显示文本
原因分析
排除方法
PHASE
电源相序检测错误
检查主电源。
PHASE-0/1/2
电源缺相
检查主电源。
TEMP-MOT
超出电机温度限制
超限时,切断电机电源;直到温度低于报警值。
HANDWHL
当有外接交流380v时，手轮推入
当有外接交流380v时，脱开手轮。
POS-LOSE
阀位丢失
调节关位和开位设定值。
SET-POS
整个行程计数小于800个码值
调节关位和开位设定值。
TORQUE-E
执行机构力矩大于保护力矩
反向驱动执行机构。
CUR-OVER
电机电流过大
检查电机是否缺相，或电机扎间是否短路。
END-POS
执行机构运行超出终端位置,位置超限（大于120%或者小于-20%）
重新存人来自终端控制单元的力;检查附件,手动操作执行机构进入运行范围,或重调终端位置。
RELAY
执行机构运行方向不正确
控制板故障，更换控制板。
P3.2菜单报警显示文本
原因分析
排除方法
BATRENEW
电池电量不足
更换电池。
BAT-EMPT
电池电量不足
更换电池。
TORQUE-O
开向力矩报警,负载力矩大于选择的开向报警值
检查报警值;检查执行机构、阅体和齿轮变速箱（如果使用）是否已增大摩擦力;执行机构是否在允许的环境温度之下工作（油粘度增大）。
TORQUE-C
关向力矩报警,负载力矩大于选择的关向报警值
TEMP-MOT
临界电机温度
一旦达到电机报警温度,执行机构将停止运行,直到电机温度降到足够低为止。
IN-SIGN
无调节信号报警,信号大于110%或小于－10%（写信号过大，信号过小）
查信号板的故障情况，或输入电流。
7保养与维修
为确保无故障运行，执行机构至少每年应做如下项目的检查,同时，在对执行机构进行检查、维修前，应采取必要的安全措施，以保证维修安全进行。
在检查及维修过程
升级会员 