重庆川仪M8500_8600说明书

M8500/M8600 系列

使用说明书

变频型电动执行机构

（2009年版）

重庆川仪自动化股份有限公司执行器记录仪分公司

V020906

前言

感谢使用M8500/M8600系列变频型电动执行机构，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于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、运输贮存和安全须知

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 ................................ ........................ 4 2 出厂状态 .............................. ....................... 4

2.1 防护等级 ............................................................ 4 2.2 标准配置 ............................................................ 4 3 结构特征与工作原理 ................... ........................ 5

3.1 总体结构及其工作原理 ................................................ 5 3.2 电气部件的构成及原理 ................................................ 5 3.3 附加变速箱 .......................................................... 5 4 技术参数 .............................. ....................... 6

4.1 通用数据 ............................................................ 6 5 润滑 ................................. ........................ 7

5.1 执行机构 ............................................................ 7 5.2 润滑油 .............................................................. 7

5.3 附加变速箱 .......................................................... 7 5.4 辅助输出模块(A型) ................................................... 7 6 安装 ................................. ........................ 7

6.1 执行机构检查 ........................................................ 7 6.2 安装提示 ............................................................ 7 7 电气连接 .............................. ....................... 8

7.1 连接 ................................................................ 8 7.2 线径选择(触点连接) .................................................. 8 7.3 保险 ................................................................ 9 8 面板操作于参数设置 ................... ........................ 9

8.1 通过本机控制板的操作和调整。 ....................................... 10 8.2 存储设置 ........................................................... 12 9 报警和故障 ........................... ....................... 12

9.1 报警 ............................................................... 13 9.2 报警信息 ........................................................... 13 9.3 故障 ............................................................... 13 9.4 故障信息 ........................................................... 14 10 执行机构外形及安装尺寸 .............. ....................... 14

11.1 技术参数 .......................................................... 16 11.2 通用参数 .......................................................... 16 11.3 变速箱外型及结构尺寸 .............................................. 17 12 直线型附加变速箱 .................... ....................... 19

12.l 技术参数 .......................................................... 19 12.2直线型附加变速箱外形及安装尺寸 ..................................... 19 13 多转型附加变速箱 .................... ....................... 19

13.1 技术参数 .......................................................... 19 13.2多转型附加变速箱外形及安装连接尺寸 ................................. 20 14 M 85 6 00系列执行机构主要电气部件明细 ...... 错误！未定义书签。

1 概述

M8500/M8600系列变频型电动执行机构是驱动终端控制单元(阀门, 挡板等) 的专用设备.

本产品以美国微芯科技公司(Microchip Technology Inc.)的新一代内嵌DSP 引擎的16位高性能单片机--dsPIC 数字信号控制器（简称DSC ）为核心，采用当代先进的变频控制技术，实现了理想的柔性起动和柔性定位控制，减少了机械冲击。还具有过力矩、过热等一系列自诊断、自保护功能，对阀门等终端调节机构具有优良的保护效果。采用变频控制，定位过程中的速度和输出力（矩）可灵活调节, 实现了高精度定位且无过冲。起动电流接近电机的额定电流，为常规的开关控制起动电流的四分之一到八分之一，减少了对本机驱动器件和电机的冲击，可靠性高。

根据用户要求，本产品可具有红外通信功能或符合ZigBee 协议的无线通信功能，可实现产品的快速设置、无线操作、故障诊断和信息采集。

本产品广泛应用于电力、冶金、石油、化工、建材、城市供水、污水处理等行业中具有较高控制要求的场合。

2 出厂状态

2.1 防护等级

执行机构供货时，特征防护等级为IP65，一旦安装电缆密封塞和接入电缆线之后，能够确保达到IP67 防护等级。

2.2 标准配置

如果没有其它特别说明，智能变频执行机构的标准配置见表1。

表1 标准配置

M8500/M8600系列变频型电动执行机构使用说明书

图1 主要部件(剖视图)

3 结构特征与工作原理

3.1 总体结构及其工作原理

执行机构主要由变频电机、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 或开关量控制信号并驱动电机转动，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。

3.2 电气部件的构成及原理

执行机构的电气部件主要包括接线端子板、电源滤波板、CPU 板、信号板、变频板、霍尔传感器板等组成。

接线端子板提供对外接线，包括控制信号的输入输出端子，电源端子、锂电池及其接线端子、电池开关等，位于接线端子盒内。

电源滤波板装于操作面板罩盖内，主要由电源滤波器、熔断器及电阻电容滤波网络构成，完成电源滤波实现EMI 防护。主电源从接线端子板进入，通过电源滤波板后输出到变频板，为整机供电。

CPU 板与信号板位于操作面板罩盖的内部，信号板在CPU 板的背面。操作面板上的按钮开关盒旋钮通过磁性部件作用到CPU 板上的磁敏开关进行操作，实现了非接触操控。CPU 板上主要由微控制器、数字模拟输入输出通道、操作开关、显示器等电路组成，是整机的控制核心。模拟调节信号通过信号板输入到 CPU 板，反馈信号由CPU 板完成D/A转换输出直流电压到信号板，信号板实现光电隔离和V/A转还输出到上位控制系统。输出轴的位移经霍尔位移传感器检测后输出脉冲信号到CPU 板，完成计数和转换。开关量输出1～４的继电器在CPU 板上，开关量输出5～7的继电器在信号板上。

变频板位于面板控制位于操作面板罩盖的内部，直接安装在机壳底部。主要由电源变压器，主继电器、IGBT 模块及其控制电路组成。变压器为整机提供电源，IGBT 模块受CPU 板控制完成交流-支流-交流转换，实现对电机的变频控制。

3.3 附加变速箱

有些执行机构，为满足用户/客户对转矩的特殊需要，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。

4 技术参数

表2 技术参数

4.1 通用数据

电源电压：AC 380V 3PH；-10%/+15%；50Hz/6OHz±5%

可选：AC 415V 3PH；-15%/+10%；50Hz/6OHz±5%

AC 220V 1PH；-10%/+10%；50Hz ±5% （根据用户要求供货）

外加电源：24V DC；(18 V -33V)；最大500mA 输出，为电子单元的信号部分的冗余电源。电压输出：24V DC；最大15mA ，并具有输出短路保护。电机控制：三相变频控制。

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）环境温度：-25℃- +70℃。

安装位置：任意。但应避免将执行机构的两个放油螺塞处于或接近同一水平面上。涂敷层：黑色环氧树脂漆涂层。

抗电磁干扰能力(EMC)：射频电磁场辐射抗扰度试验等级3，试验结果符合GB/T17626.3-1998第9

章的b 。

电磁辐射量(EMC)：根据EMC 产品标准EN61800第3部分。电气连接：详见第7部分。最短设定脉冲：50ms 完整脉冲。控制器死区：0.5%；(0.2%-10%可调) 。

模拟输入(可选) ：4mA-20mAd.c. （M86□□）；电隔离，上升特性，输入电压不小于10V 。输字输入(E1-E4)：4路光耦合隔离输入，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) ： 4mA～20mAd.c. 位置信号；负载能力，最大500Ω；电隔离；上升特性；温度

影响±0.5%/10K。

数字输出：标准4个（A1-A4）：可选3个（A5-A7）。

其中A3、A4最大输出容量为3A ，220Va.c ；其余数字输出最大电压不大于50V ，最大电流不大于150 mA，最小电流＞1mA 。各输出内容的默认设置见表1，根据需要可在P6菜单OUTPUT 开关量输出组态中设置为其他报警输出。

5 润滑

5.1 执行机构

执行机构需要使用油润滑, 就安装位置而言没有限制(见说明书的6.2部分) 。在执行机构整个寿命期内无须更换润滑油。

供货时, 两个排油孔都用排油塞密封。一旦执行机构安装到位, 为避免执行机构运行发热导致机壳内部空气膨胀压力增大，必须把最上面的排油螺栓用随机配备的排气塞替换。

5.2 润滑油

见表3。

表3 润滑油

5.3 附加变速箱

有些执行机构为了提升输出力矩，限制运行角度，需要连接一个附加变速箱。为了提高其使用寿命，也需对其进行润滑。

5.3.1 蜗轮

建议运行6年后更换一次润滑油。

5.3.2 直线变换单元

建议运行4～6年后更换一次润滑油。

5.4 辅助输出模块(A型)

为了进行转角-直线变换, 执行机构可安装A 型辅助输出模块。通过模块连接套的润滑脂对内部轴向轴承润滑, 每隔2个月需用润滑油补充润滑一次。

使用同样的润滑油对阀杆润滑。

6 安装

6.1 执行机构检查

是否将执行机构正确安装到阀门上?

是否用随机配置的通气螺栓替换最上部的排油塞?

检查切断力矩设定值(P1.3，P1.4) ，力矩设定值应不超出第11部分的规定范围。检查速度设定值(P1.5，P1.6) 。

6.2 安装提示

安装位置没有限制，但应避免将执行机构的两个放油螺塞处于或接近同一水平面上。执行机构的各个方向都能进行手操、电气连接或本机操作。如果执行机构暴露在热源下, 需采用隔离层或热屏蔽。

外电中断时，执行机构采用后备锂电池记录手动时的阀位运动，锂电池装于接线端子盒的上部，运输贮存中电池上方的开关处于断开位置，电池电路未接通，安装调试完成后应将此开关拨到接通位置。

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出厂时, 执行机构未预调(操作范围未定义) ；机械和电气连接好后，再调运行范围(见8.1.1的 P1.1和P1.2) 。

制造商单独提供的手轮和替换通风螺栓出厂时未安装。

执行机构的吊环螺栓仅用于吊装执行机构本体. 当执行机构与转换器或阀门组合后整体重量增大时应采用适宜的绳索捆绑在合适的位置起吊。

7 电气连接

端子连接的引线分配见图2。通过电缆直接连接到产品连接箱的端子排上。

图2 对外接线端子（触点未触发）

7.1 连接

允许触点负载见说明书的第4部分。

屏蔽所有信号电缆，屏蔽接地线与执行机构只有一个接点。推荐的系统接线见图3.

+ 34

输入4～20mAd.c.

L1 L2 L3

21 开

3PH380V 50/60Hz

11 13 关

7 8

M 构

L1 L2 L3 PE

3PH380V 50/60Hz

- 33

+ 36

输出4～20mAd.c.

PE 16 15

21 22

满位开关量零位开关量

7.2 线径选择(触点连接)

构机

M8600模拟信号控制行

执 0图3 推荐的基本接线 0 6 8

行开关信号控制 M8500、M8600

执0 0 68 / 00 5 8

10 22 12 14

机 9

电源电缆：2.5～4mm 硬线或4mm 软线信号电缆：0.5～1.5mm 硬线或软线

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7.2.1 电缆密封口的螺纹尺寸

运输时，电缆密封口的螺纹孔是用螺塞盖住的。防护等级由现场安装后的电缆口密封来保证，请务

必使用产品出厂随机配置的进线套并配置适合外径的电缆。必要时可在电缆入口处涂密封胶，以保证达到规定的防护等级。

7.3 保险

主电源保险位于滤波板上，规格为3×16A （M8610-M8630），或3×25A （M8640/8650），φ6×30；（M8500系列同此）

数字输出及外部 24V.DC采用自恢复保险，位于I/O板上，故障时返回生产厂维修。

8 面板操作于参数设置

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“LOCAL ”(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：模式选择开关置到： Remote ：用于远程控制。 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：包括增加按钮（+）、减少按钮（-）和模式按钮（MODE/STOP）, 见图4. 当操作面板的罩

盖打开后，在CPU 板上也有三个按钮开关与上述三个按钮的功能相同，模式选择开关由CPU 板左上部的跳线代替，安装罩盖前须将跳线置于O/S位置。

LCD 显示：见图5，上排数据一般显示阀位开度信号，在设定工况时显示调节参数代码

或参数值。当“%”符号点亮表示显示的数据是百分数，否则为其它数据。下排字符在运行时显示当前工况，在设置时一般显示参数名称或故障报警信息代码。

LED ：绿色LED 表示" 主电源可用" ，红色LED 显示" 故障或无法继续操作的报警" 。

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图4 操作面板

图5 显示器

8.1 通过本机控制板的操作和调整。

操作/调整菜单被分为7个主菜单:

P1 SETUP 设置

P2 PARAMETR 参数设置

P3 DIAGNOSE 诊断 P4 MACHINE 机构数据 P5 CALIBRAT 校准 P6 OUTPUT 开关量输出组态 P7 INSTANCY 紧急操作

每个主菜单可分解为一个或多个子菜单。

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。mode/stop键有长按和

点按两种操作方式，长按用于进入菜单，点按用于确认或退出菜单。“+”“-”键可用于上下翻动菜单或设置参数的增减，在就地操作或设置阀位零点和满点时可驱动输出轴转动。

在驱动执行机构前先设置输出轴的操作范围。在LOCAL 模式，长按MODE 键→P1，长按MODE 键→P1.1，长按MODE 键，进入零位设置，按“+”或“-”键，使输出轴转动到需要的机械零位，点动MODE 键，

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选择保存当前设置零位。再点动“+”键进入P1.2设置满位，用同样的方法，操作执行机构输出轴到机械满位，保存后退出，就完成输出轴的操作范围设置。

需要注意的是：执行机构的零位和满位之间必须相隔一定的最小距离，设置中当执行机构输出轴未达到最小调节范围时，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“□□□□”。

8.1.1 菜单功能见表6。

主菜单

子菜单

P1.1 ADJUST_C P1.2 ADJUST_O

P1.3 TORQUE_C

SETUP

P1.4 TORQUE_O

常用设置

P1.5 SPEED_C P1.6 SPEED_O

P2.1 CUTOFF_C P2.2 LIMIT_C P2.3 CUTOFF_O P2.4 LIMIT_O

P2 P2.5 SWITCH PARAMETR

参数设置 P2.6 ALM_DEAL

P2.7 PLACE_C P2.8 PLACE_O P2.9 DBAND

表6 菜单菜单功能设置阀位零点设置阀位满点关向力矩开向力矩关向速度开向速度

关向依据行程或力矩切断选择关向行程切断位置开向依据行程或力矩切断选择开向行程切断位置开关量输入点动/自保持选择信号断线处理方式低端中途报警高端中途报警死区

显示或说明初始显示“----”，行程范围满足最小要求后显示 “OOOO ” 40～100%（10%步进） 40～100%（10%步进） 20～100%（5%步进） 20～100%（5%步进） T TRAVEL_D（行程）/ TORQUE_D（力矩） 0～45%（1%步进） TRAVEL_D（行程）/ TORQUE_D（力矩） 55～100%（1%步进） INCH （点动）,HOLD （自保持） HOLD （保持） ,On（全开）,OFF （全关）

0～45% 小于等于设定值报警

55～100% 大于等于设定值报警 0.2～10%

注1：P2.2、P2.4只有在P2.1、P2.3选择“位置相关切断”时才起作用；

注2：如果选择依据力矩切断，系统应在自保持工作模式，选择点动工作模式是错误的。

P3.1 ERR_ACTU 故障诊断信息表若多于1个故障信息，可用+、-键翻看 P3.2 ALM_ACTU 报警信息表若多于1个报警信息，可用+、-键翻看

P3 P3.3 HALLCODE 霍尔传感器诊断手轮每转动一周变化20个码值 DIAGNOSE P3.4 INPUT 调节信号观察调节信号的当前采样值自诊断 P3.5 TEMP_MOT 电机绕组温度观察当前电机绕组温度

P3.6 TEMP_ELC 电子单元温度观察当前电电子单元环境温度 P3.7 BATTERY 电池电压观察当前电池电压 P4.1 TIME_C 关向全行程时间

P4 P4.2 TIME_O 开向全行程时间 MACHINE 机 P4.3 SW_VER 软件版本号构参数 P4.4 HW_VER 硬件版本号

P4.5 ADDRESS 本机通信地址取值范围0～255

P5 P5.1 PASSWORD 进入校准密码密码为 51 CALIBRAT 校准键确认后再保存退出。

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通过P6 OUTPUT 开关量输出组态可以改变开关量输出的内容，开关量组态可选择的范围见表7.

表7 IO 输出组态范围

IO 输出信息说明信息显示默认值

A1 A3 A5 A7 A2

第二组

A4 A6

第一组

正常时动合

故障时断过力矩开向过力矩

可选

阀位高于高端设定值范围

阀位超限或丢失开到终端本地/远程调节信号断综合报警电池低或空

可选温度超限范围关向过力矩

阀位低于低端设定值

关到终端故障时显示 FAILURE TORQUE_E TORQUE_O PLACE1_O POS_LOSE ADJUST_O REMOTE NO_SIGN ALARM BATTERY TEMP TORQUE_C PLACE2_C ADJUST_C

操作预备故障报警。

开到终端开向过力矩本地/远程综合报警关到终端关向过力矩

8.2 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。

9 报警和故障

智能变频执行机构功能强大，诊断功能起动后(P3菜单，见说明书第8部分) ，通过LCD 显示短信息，表8和表9详细描述了报警和故障信息。

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9.1 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。

9.2 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或REMOTE/ALARM 报警信息，细节信息在报警表主菜单P3.2，几个故障同时发生时，只显示故障而不作报警显示。

表8 LCD 显示报警信息

9.3 故障

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。故障诊断请按下图的流程进行。故障存在会危及人员或执行机构安全时，应切断电源。

M8500/8600系列电动执行机构异常

手动执行机构

不能运行或运行困难

机械故障

脱离阀门手操执行机构

不动作

正常

电气故障

查看故障菜单P3.1和

报警菜单P3.2 电气故障

减速箱故障

阀门卡死

故障诊断程序

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9.4 故障信息

LCD 交替闪烁显示LOCAL/FAILURE，0/S/ FAILURE或REMOTE/FAILURE指示故障信息，具体的故障信息表见P3.1菜单。故障信息的含义见表9.

表9 LCD显示故障信息

执行机构外形及安装尺寸，见下图和表。

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执行机构输出法兰尺寸

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11 转角型附加变速箱

11.1 技术参数

推荐调节力矩最大切断力矩变速箱输出切断力执行机构切断力

矩调节范围 [%] Nm Nm 矩范围 [Nm] 1)

速度调节范

围 [s/90°] 30-150 30-150 32-161 32-161 32-161 32-160 32-160 32-160 43-214 43-214 43-214

变速箱 A8005 A8010 A8020

执行机构

250 300 200-450 40%-80% 500 800 450-900 40%-80% 800 1000 600-1200 40%-100% 1200 1600 1150-1800 40%-70% 1600 2000 1200-2500 40%-100%

M8610 /M8510 M8620 /M8520

2500 3600 1600-3600 40%-70% 4000 4500 2400-6000 40%-100%

A8040

M8630 /M8530

A8090

M8640 /M8540

A8160

M8650 /M8550 M8640 /M8540 M8650 /M8550 M8640 /M8540 M8650 /M8550

6000 8000 4000-8000 40%-100%

10000 12000 6000-10000 40%-100%

12000 15000 10000-15000 40%-100%

8000 12000 8000-12000 40%-100% 12000 18000 12000-18000 40%-100%

A8200

43-214 85-418 85-418

A8400+G6804 A8400+G6804

16000 24000 16000-24000 70%-100%

24000 35000 24000-36000 70%-100%

注：1）执行机构切断力矩在40%-100%之间设定步长为10%

2）全行程时间在20%-100%之间设定步长为5%

11.2 通用参数

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11.3 变速箱外型及结构尺寸

角行程电动执行机构（直联式）外形及安装尺寸(右旋手轮时位置指针右转)

A8005 A8010

a b1 b2 b3 b4 φ1(f7) φ2 φ3 φ4 k d/dmax h h1 m1 m2 s/s1 t x y 52 100 52

68.5 108 62

A8020 93.5 142 81

A8040(+G65) 114 151.5 83

A8090 (+G65) 150 175 94

A8160 160 198 113

A8200 250 266 160

A8400 ＋G68 250 309.5 166.5

96 104 133.5 138 166 193 260 298.5 70 70 130 200 230 300 300 102 102 165 254 298 406 406 140 115 148 204 244 310 350 532 535 80 95 136 159 196 220 265 288 3 3 4 4 4 5 5 20/30 20/40 35/75 35/80 54/105 54/105 54/115 60/150 81 81 104 130 133 158 235 260 37 35 45.5 68 48 73 95 100

（M8610/M8510）＝106 （M8620/M8520）＝120 （M8630/M8530）＝137 （M8610/M8510）＝285 （M8610/M8510）＝313 （M8610/M8510）＝350 385 431 487(698) 527(512) (736) (859) (882) 1100 147 176.5 295.5 246 310 592 530 577

（M8610/M8510/M8620/M8520）＝450 （M8630/M8530）＝491 （M8610/M8510/M8620/M8520）＝253 （M8630/M8530）＝266

M8500/M8600系列变频型电动执行机构使用说明书

角行程电动执行机构{带杠杆}外形及安装尺寸(右旋手轮时位置指针右转), 见以下图表。

注:①如图所示, 连杆或杠杆有可能与电机相碰, 注意调整避开。

M8500/M8600系列变频型电动执行机构使用说明书

12 直线型附加变速箱

12.l 技术参数

注：1) 工作推力为最大切断推力的50%

2) 执行机构中设定步进为5%

12.2直线型附加变速箱外形及安装尺寸

12.2.1 带法兰时尺寸

13 多转型附加变速箱

M8500/M8600系列变频型电动执行机构使用说明书

13.2多转型附加变速箱外形及安装连接尺寸

M8500/M8600系列变频型电动执行机构使用说明书

14 M 85 6 00系列执行机构主要电气部件明细

M8500/M8600 系列

使用说明书

变频型电动执行机构

（2009年版）

重庆川仪自动化股份有限公司执行器记录仪分公司

V020906

前言

感谢使用M8500/M8600系列变频型电动执行机构，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；

（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于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、运输贮存和安全须知

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

● 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。

1 概述 ................................ ........................ 4 2 出厂状态 .............................. ....................... 4

4.1 通用数据 ............................................................ 6 5 润滑 ................................. ........................ 7

5.1 执行机构 ............................................................ 7 5.2 润滑油 .............................................................. 7

1 概述

M8500/M8600系列变频型电动执行机构是驱动终端控制单元(阀门, 挡板等) 的专用设备.

根据用户要求，本产品可具有红外通信功能或符合ZigBee 协议的无线通信功能，可实现产品的快速设置、无线操作、故障诊断和信息采集。

本产品广泛应用于电力、冶金、石油、化工、建材、城市供水、污水处理等行业中具有较高控制要求的场合。

2 出厂状态

2.1 防护等级

执行机构供货时，特征防护等级为IP65，一旦安装电缆密封塞和接入电缆线之后，能够确保达到IP67 防护等级。

2.2 标准配置

如果没有其它特别说明，智能变频执行机构的标准配置见表1。

表1 标准配置

M8500/M8600系列变频型电动执行机构使用说明书

图1 主要部件(剖视图)

3 结构特征与工作原理

3.1 总体结构及其工作原理

执行机构主要由变频电机、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。

3.2 电气部件的构成及原理

执行机构的电气部件主要包括接线端子板、电源滤波板、CPU 板、信号板、变频板、霍尔传感器板等组成。

接线端子板提供对外接线，包括控制信号的输入输出端子，电源端子、锂电池及其接线端子、电池开关等，位于接线端子盒内。

3.3 附加变速箱

有些执行机构，为满足用户/客户对转矩的特殊需要，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。

4 技术参数

表2 技术参数

4.1 通用数据

电源电压：AC 380V 3PH；-10%/+15%；50Hz/6OHz±5%

可选：AC 415V 3PH；-15%/+10%；50Hz/6OHz±5%

AC 220V 1PH；-10%/+10%；50Hz ±5% （根据用户要求供货）

安装位置：任意。但应避免将执行机构的两个放油螺塞处于或接近同一水平面上。涂敷层：黑色环氧树脂漆涂层。

抗电磁干扰能力(EMC)：射频电磁场辐射抗扰度试验等级3，试验结果符合GB/T17626.3-1998第9

章的b 。

电磁辐射量(EMC)：根据EMC 产品标准EN61800第3部分。电气连接：详见第7部分。最短设定脉冲：50ms 完整脉冲。控制器死区：0.5%；(0.2%-10%可调) 。

模拟输入(可选) ：4mA-20mAd.c. （M86□□）；电隔离，上升特性，输入电压不小于10V 。输字输入(E1-E4)：4路光耦合隔离输入，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) ： 4mA～20mAd.c. 位置信号；负载能力，最大500Ω；电隔离；上升特性；温度

影响±0.5%/10K。

数字输出：标准4个（A1-A4）：可选3个（A5-A7）。

5 润滑

5.1 执行机构

执行机构需要使用油润滑, 就安装位置而言没有限制(见说明书的6.2部分) 。在执行机构整个寿命期内无须更换润滑油。

5.2 润滑油

见表3。

表3 润滑油

5.3 附加变速箱

有些执行机构为了提升输出力矩，限制运行角度，需要连接一个附加变速箱。为了提高其使用寿命，也需对其进行润滑。

5.3.1 蜗轮

建议运行6年后更换一次润滑油。

5.3.2 直线变换单元

建议运行4～6年后更换一次润滑油。

5.4 辅助输出模块(A型)

为了进行转角-直线变换, 执行机构可安装A 型辅助输出模块。通过模块连接套的润滑脂对内部轴向轴承润滑, 每隔2个月需用润滑油补充润滑一次。

使用同样的润滑油对阀杆润滑。

6 安装

6.1 执行机构检查

是否将执行机构正确安装到阀门上?

是否用随机配置的通气螺栓替换最上部的排油塞?

检查切断力矩设定值(P1.3，P1.4) ，力矩设定值应不超出第11部分的规定范围。检查速度设定值(P1.5，P1.6) 。

6.2 安装提示

M8500/M8600系列变频型电动执行机构使用说明书

出厂时, 执行机构未预调(操作范围未定义) ；机械和电气连接好后，再调运行范围(见8.1.1的 P1.1和P1.2) 。

制造商单独提供的手轮和替换通风螺栓出厂时未安装。

执行机构的吊环螺栓仅用于吊装执行机构本体. 当执行机构与转换器或阀门组合后整体重量增大时应采用适宜的绳索捆绑在合适的位置起吊。

7 电气连接

端子连接的引线分配见图2。通过电缆直接连接到产品连接箱的端子排上。

图2 对外接线端子（触点未触发）

7.1 连接

允许触点负载见说明书的第4部分。

屏蔽所有信号电缆，屏蔽接地线与执行机构只有一个接点。推荐的系统接线见图3.

+ 34

输入4～20mAd.c.

L1 L2 L3

21 开

3PH380V 50/60Hz

11 13 关

7 8

M 构

L1 L2 L3 PE

3PH380V 50/60Hz

- 33

+ 36

输出4～20mAd.c.

PE 16 15

21 22

满位开关量零位开关量

7.2 线径选择(触点连接)

构机

M8600模拟信号控制行

执 0图3 推荐的基本接线 0 6 8

行开关信号控制 M8500、M8600

执0 0 68 / 00 5 8

10 22 12 14

机 9

电源电缆：2.5～4mm 硬线或4mm 软线信号电缆：0.5～1.5mm 硬线或软线

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7.2.1 电缆密封口的螺纹尺寸

运输时，电缆密封口的螺纹孔是用螺塞盖住的。防护等级由现场安装后的电缆口密封来保证，请务

必使用产品出厂随机配置的进线套并配置适合外径的电缆。必要时可在电缆入口处涂密封胶，以保证达到规定的防护等级。

7.3 保险

主电源保险位于滤波板上，规格为3×16A （M8610-M8630），或3×25A （M8640/8650），φ6×30；（M8500系列同此）

数字输出及外部 24V.DC采用自恢复保险，位于I/O板上，故障时返回生产厂维修。

8 面板操作于参数设置

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“LOCAL ”(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：模式选择开关置到： Remote ：用于远程控制。 O/S：不能操作（该项服务无效）。

盖打开后，在CPU 板上也有三个按钮开关与上述三个按钮的功能相同，模式选择开关由CPU 板左上部的跳线代替，安装罩盖前须将跳线置于O/S位置。

LCD 显示：见图5，上排数据一般显示阀位开度信号，在设定工况时显示调节参数代码

LED ：绿色LED 表示" 主电源可用" ，红色LED 显示" 故障或无法继续操作的报警" 。

M8500/M8600系列变频型电动执行机构使用说明书

图4 操作面板

图5 显示器

8.1 通过本机控制板的操作和调整。

操作/调整菜单被分为7个主菜单:

P1 SETUP 设置

P2 PARAMETR 参数设置

P3 DIAGNOSE 诊断 P4 MACHINE 机构数据 P5 CALIBRAT 校准 P6 OUTPUT 开关量输出组态 P7 INSTANCY 紧急操作

每个主菜单可分解为一个或多个子菜单。

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。mode/stop键有长按和

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8.1.1 菜单功能见表6。

主菜单

子菜单

P1.1 ADJUST_C P1.2 ADJUST_O

P1.3 TORQUE_C

SETUP

P1.4 TORQUE_O

常用设置

P1.5 SPEED_C P1.6 SPEED_O

P2.1 CUTOFF_C P2.2 LIMIT_C P2.3 CUTOFF_O P2.4 LIMIT_O

P2 P2.5 SWITCH PARAMETR

参数设置 P2.6 ALM_DEAL

P2.7 PLACE_C P2.8 PLACE_O P2.9 DBAND

表6 菜单菜单功能设置阀位零点设置阀位满点关向力矩开向力矩关向速度开向速度

0～45% 小于等于设定值报警

55～100% 大于等于设定值报警 0.2～10%

注1：P2.2、P2.4只有在P2.1、P2.3选择“位置相关切断”时才起作用；

注2：如果选择依据力矩切断，系统应在自保持工作模式，选择点动工作模式是错误的。

P3.1 ERR_ACTU 故障诊断信息表若多于1个故障信息，可用+、-键翻看 P3.2 ALM_ACTU 报警信息表若多于1个报警信息，可用+、-键翻看

P3.6 TEMP_ELC 电子单元温度观察当前电电子单元环境温度 P3.7 BATTERY 电池电压观察当前电池电压 P4.1 TIME_C 关向全行程时间

P4 P4.2 TIME_O 开向全行程时间 MACHINE 机 P4.3 SW_VER 软件版本号构参数 P4.4 HW_VER 硬件版本号

P4.5 ADDRESS 本机通信地址取值范围0～255

P5 P5.1 PASSWORD 进入校准密码密码为 51 CALIBRAT 校准键确认后再保存退出。

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通过P6 OUTPUT 开关量输出组态可以改变开关量输出的内容，开关量组态可选择的范围见表7.

表7 IO 输出组态范围

IO 输出信息说明信息显示默认值

A1 A3 A5 A7 A2

第二组

A4 A6

第一组

正常时动合

故障时断过力矩开向过力矩

可选

阀位高于高端设定值范围

阀位超限或丢失开到终端本地/远程调节信号断综合报警电池低或空

可选温度超限范围关向过力矩

阀位低于低端设定值

关到终端故障时显示 FAILURE TORQUE_E TORQUE_O PLACE1_O POS_LOSE ADJUST_O REMOTE NO_SIGN ALARM BATTERY TEMP TORQUE_C PLACE2_C ADJUST_C

操作预备故障报警。

开到终端开向过力矩本地/远程综合报警关到终端关向过力矩

8.2 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。

9 报警和故障

智能变频执行机构功能强大，诊断功能起动后(P3菜单，见说明书第8部分) ，通过LCD 显示短信息，表8和表9详细描述了报警和故障信息。

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9.1 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。

9.2 报警信息

表8 LCD 显示报警信息

9.3 故障

M8500/8600系列电动执行机构异常

手动执行机构

不能运行或运行困难

机械故障

脱离阀门手操执行机构

不动作

正常

电气故障

查看故障菜单P3.1和

报警菜单P3.2 电气故障

减速箱故障

阀门卡死

故障诊断程序

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9.4 故障信息

LCD 交替闪烁显示LOCAL/FAILURE，0/S/ FAILURE或REMOTE/FAILURE指示故障信息，具体的故障信息表见P3.1菜单。故障信息的含义见表9.

表9 LCD显示故障信息

执行机构外形及安装尺寸，见下图和表。

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执行机构输出法兰尺寸

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11 转角型附加变速箱

11.1 技术参数

推荐调节力矩最大切断力矩变速箱输出切断力执行机构切断力

矩调节范围 [%] Nm Nm 矩范围 [Nm] 1)

速度调节范

围 [s/90°] 30-150 30-150 32-161 32-161 32-161 32-160 32-160 32-160 43-214 43-214 43-214

变速箱 A8005 A8010 A8020

执行机构

250 300 200-450 40%-80% 500 800 450-900 40%-80% 800 1000 600-1200 40%-100% 1200 1600 1150-1800 40%-70% 1600 2000 1200-2500 40%-100%

M8610 /M8510 M8620 /M8520

2500 3600 1600-3600 40%-70% 4000 4500 2400-6000 40%-100%

A8040

M8630 /M8530

A8090

M8640 /M8540

A8160

M8650 /M8550 M8640 /M8540 M8650 /M8550 M8640 /M8540 M8650 /M8550

6000 8000 4000-8000 40%-100%

10000 12000 6000-10000 40%-100%

12000 15000 10000-15000 40%-100%

8000 12000 8000-12000 40%-100% 12000 18000 12000-18000 40%-100%

A8200

43-214 85-418 85-418

A8400+G6804 A8400+G6804

16000 24000 16000-24000 70%-100%

24000 35000 24000-36000 70%-100%

注：1）执行机构切断力矩在40%-100%之间设定步长为10%

2）全行程时间在20%-100%之间设定步长为5%

11.2 通用参数

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11.3 变速箱外型及结构尺寸

角行程电动执行机构（直联式）外形及安装尺寸(右旋手轮时位置指针右转)

A8005 A8010

a b1 b2 b3 b4 φ1(f7) φ2 φ3 φ4 k d/dmax h h1 m1 m2 s/s1 t x y 52 100 52

68.5 108 62

A8020 93.5 142 81

A8040(+G65) 114 151.5 83

A8090 (+G65) 150 175 94

A8160 160 198 113

A8200 250 266 160

A8400 ＋G68 250 309.5 166.5

（M8610/M8510/M8620/M8520）＝450 （M8630/M8530）＝491 （M8610/M8510/M8620/M8520）＝253 （M8630/M8530）＝266

M8500/M8600系列变频型电动执行机构使用说明书

角行程电动执行机构{带杠杆}外形及安装尺寸(右旋手轮时位置指针右转), 见以下图表。

注:①如图所示, 连杆或杠杆有可能与电机相碰, 注意调整避开。

M8500/M8600系列变频型电动执行机构使用说明书

12 直线型附加变速箱

12.l 技术参数

注：1) 工作推力为最大切断推力的50%

2) 执行机构中设定步进为5%

12.2直线型附加变速箱外形及安装尺寸

12.2.1 带法兰时尺寸

13 多转型附加变速箱

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13.2多转型附加变速箱外形及安装连接尺寸

M8500/M8600系列变频型电动执行机构使用说明书

14 M 85 6 00系列执行机构主要电气部件明细

重庆川仪M8500_8600说明书

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