IFM SM8020 取扱説明書

操作说明

磁感应式流量计

SM4x20

SM6x20

SM7x20

SM8x20

SM8x30

SM6x21

SM7x21

SM8x21

SM8x31

80280073 / 03 09 / 2021 CPA: 005MI, 006MI

CN

CPA系列型号概览

系列型号覆盖型号

005MI SM6020 SM6120 SM6420 SM6621

006MI SM7020

SM8020

SM7120

SM8120

SM7420

SM8420

SM7621

SM8621

3

CN

1 初步说明 ��5

1�1 使用的符号 ��5

1�2 使用的警告 ��6

2 安全说明 ��6

3 开始使用 ��6

3�1 包含出厂设定的设备功能 ��7

3�2 设定选项 ��7

4 功能和特性 ��7

4�1 压力设备指令 (PED) ��7

4�2 应用范围 ��8

5 功能��8

5�1 处理测量信号 ��8

5�2 容积流量方向 ��9

5�2�1 确定容积流量方向 [Fdir] ��9

5�2�2 检测容积流量方向 [dir�F] ��9

5�3 消耗量监测 ��10

5�3�1 流量计计数方法 ��11

5�3�2 流量计复位 ��12

5�3�3 通过脉冲信号监测消耗量 ��12

5�3�4 通过开关信号（预置计数器）监测消耗量 ��13

5�4 频率输出 ��13

5�5 模拟输出 ��15

5�6 开关输出 ��17

5�7 测量值阻尼 ��18

5�8 低流量切除 ��18

5�9 启动延时 ��18

5�10 模拟��21

5�11 显示屏中字符的颜色 ��22

5�12 IO-Link ��23

5�12�1 通过 IO-Link 实现的额外功能： ��23

6 安装��24

6�1 推荐安装位置 ��25

6�2 不推荐的安装位置 ��25

4

6�3 接地��26

6�4 管道安装 ��27

7 电气连接 ��28

8 工作和显示元件 ��30

9 菜单��31

9�1 过程值显示（“运行”） ��31

9�2 主菜单 ��32

9�3 扩充功能 EF ��33

9�4 子菜单 OUT1 和 OUT2 ��34

9�5 子菜单 CFG 和 TOTL��37

9�6 子菜单 MEM 和 DIS ��39

9�7 子菜单 COLR 和 SIM ��41

10 设定��43

11 参数设定 ��43

11�1 常规参数设定 ��44

11�1�1 选择子菜单 ��44

11�1�2 更改为过程值显示（RUN 模式） ��44

11�1�3 锁定/解锁 ��44

11�1�4 超时 ��45

11�2 设定容积流量监测 ��45

11�2�1 OUT1 或 OUT2/迟滞功能的限值监测 ��45

11�2�2 OUT1 或 OUT2/窗口功能的限值监测 ��45

11�2�3 开关信号容积流量方向 OUT1 或 OUT2 ��45

11�2�4 容积流量的频率信号 OUT1 ��46

11�2�5 容积流量 OUT 2 模拟信号 ��46

11�3 设定消耗量监控��46

11�3�1 累计器的计数方法 ��46

11�3�2 通过脉冲输出 OUT1 监测消耗量 ��46

11�3�3 通过预置计数器 OUT1 监测消耗量 ��47

11�3�4 手动流量计复位 ��47

11�3�5 流量计时控复位 ��47

11�3�6 禁用流量计复位 ��47

11�3�7 通过外部信号复位流量计 ��47

11�3�8 读取消耗值 ��48

11�4 设定温度监控 ��48

5

CN

11�4�1 OUT1 或 OUT2/迟滞功能的限值监测 ��48

11�4�2 OUT1 或 OUT2/窗口功能的限值监测 ��48

11�4�3 频率信号温度 OUT1 ��48

11�4�4 模拟信号温度 OUT2 ��49

11�5 用户设定（可选） ��49

11�5�1 菜单语言 ��49

11�5�2 标准显示屏 ��49

11�5�3 容积流量的标准测量单位 ��50

11�5�4 温度的标准测量单位 ��50

11�5�5 测量值阻尼 ��50

11�5�6 启动延时 ��50

11�5�7 输出逻辑 ��50

11�5�8 低流量切除 ��50

11�5�9 容积流量方向 ��50

11�5�10 显示屏中字符的颜色 ��51

11�5�11 输出功能的错误运行状况 ��52

11�5�12 恢复出厂设定 ��52

11�6 诊断功能 ��53

11�6�1 读取最小值/最大值 ��53

11�6�2 模拟 ��53

12 操作��53

13 故障排除 ��54

14 维护、修理及处理 ��55

15 出厂设定 ��56

1 初步说明

详细说明、技术资料、认证和其他信息可通过扫描设备/包装上的二维码或访

问网站 www�ifm�com 获取。

1�1 使用的符号

► 说明

6

>反应，结果

[…] 按键、按钮或指示标记

→ 交叉引用

重要说明

如不遵守，可能导致故障或干扰。

信息

补充说明。

1�2 使用的警告

注意

人身伤害警告。

可能导致轻微的可逆伤害。

2 安全说明

• 所述设备为集成至系统的子组件。

- 制造商需为系统的安全负责。

- 系统制造商根据运营商和系统用户提供的法规和规范要求来实施风险评估和存

档。该存档必须包含针对运营商和用户（如适用，还要包含系统制造商授权的

维修人员）的所有必要信息和安全说明。

• 设定产品前请阅读本文档，并在产品整个使用周期内妥善保管本文档。

• 产品必须适合相应的应用和环境条件，且不受任何限制。

• 仅将产品用于指定用途（→ 功能和特性）。

• 仅将产品用于允许的介质（→ 技术资料）。

• 如果未遵照操作说明或技术资料，则可能导致人身伤害和/或财产损失。

• 对于操作员擅自改装产品或错误使用导致的任何后果，制造商概不承担任何责

任。

• 必须由机器操作员授权的合格人员执行产品的安装、电气连接、设置、操作及

维护工作。

• 防止产品和电缆损坏。

3 开始使用

当按照出厂设定使用设备时，容积流量通过提供开关信号和模拟信号来监测。

7

CN

可以从显示屏中读取容积流量和温度的过程值，流量计读数（当前值和保存值）以

及错误消息。

不管输出配置如何，所有的过程值和消息都可以通过 IO-Link 接口获得。

模拟模式可简化传感器的设置。

3�1 包含出厂设定的设备功能

输出端 OUT1：

• 容积流量的开关信号（迟滞功能常开，PnP、SP1 和 rP1 → 15）

• 测量值阻尼 0�6 秒，无启动延迟以及最小的低流量关断值

• 出现故障时输出端关闭

输出端 OUT2：

• 容积流量的模拟信号（测量值未标定）

• 出现故障时模拟信号达到 3�5 mA

显示屏：

• 文字为英文，字符颜色为黑白

• 同时显示容积流量及温度的当前过程值和流量计读数

• 低刷新速度，75% 显示屏亮度

3�2 设定选项

• OUT1 和 OUT2 的输出功能（温度或容积流量；开关、脉冲、频率、模拟信

号、累计器功能）

• 容积流量方向逆转、容积流量监测

• 容积流量测量的响应时间（测量值阻尼、启动延迟、低流量关断）

• 输出功能的错误运行状况

• 显示屏标准视图（测量单位、过程值、流量计、刷新速度、旋转、亮度、与过程

值相关的字符颜色变化）

4 功能和特性

该设备可监控液体介质。它检测流速、容积流量（体积流量/时间）、消耗量和介

质温度。

4�1 压力设备指令 (PED)

该设备符合“压力设备指令”并根据合理的工程实践针对流体组 2 进行设计和生产。

根据要求使用流体组 1。

8

4�2 应用范围

具有以下属性的导电液体：

• 电导率： ≥ 20 µS/cm

• 粘性： 40 ℃ 时 < 70 mm2/s； 104 °F 时 < 70 cSt

这是 A 级产品。该产品可能在居住区内造成无线电干扰。

► 如有需要，请采取适当的 EMC 屏蔽措施。

5 功能

• 该设备根据磁感应容积流量测量原理检测容积流量。

• 设备通过容积流量检测介质温度，作为额外的过程值。

• 设备包含 IO-Link 接口。

• 设备将显示当前的过程值。

• 装置具有多项自我诊断选项。

• 模拟模式可简化传感器的设置。

5�1 处理测量信号

设备会根据参数设定，产生两种输出信号：

OUT1： 9 种选择选项

- 容积流量的开关信号

- 温度的开关信号

- 容积流量方向的开关信号

- 预置计数器的开关信号

- 流量计的脉冲信号

- 容积流量的频率信号

- 温度的频率信号

- IO-Link

- OFF（输出切换为高阻抗）

OUT2： 7 种选择选项

- 容积流量的开关信号

- 温度的开关信号

- 容积流量方向的开关信号

9

CN

- 容积流量的模拟信号

- 温度的模拟信号

- 外部流量计复位信号 (InD) 的输入

- OFF（输出切换为高阻抗）

5�2 容积流量方向

除了流速和容积流量以外，设备还可检测容积流量方向。

5�2�1 确定容积流量方向 [Fdir]

设备上带有“流向”字样的箭头指示正流向。容积流量方向可颠倒 (→ 11�5�9)。

► 使用随附的标签可标记更改的容积流量方向（新的正流向）。

容积流量�� 过程值显示

与标记的容积流量方向对应 +（正）

与标记的容积流量方向相反 -（负）

5�2�2 检测容积流量方向 [dir�F]

当 [dir�F] 启用时 (→ 11�2�5)，通过开关信号指示容积流量方向。

输出开启，直至容积流量降至低于负流向的设定最低容积流量值 (- LFC)(1)。以下

几点将适用：

- 容积流量高于 + LFC (2) 时，输出开启。

- 容积流量低于 - LFC (3) 时，输出关闭。

+ LFC

+ Q

- Q

- LFC

1

0

1 32

图１: 通过开关信号监测容积流量方向

10

+ Q :正流向的容积流量

- Q :负流向的容积流量

+ LFC:正流向的最低容积流量（低流量关断）

- LFC :负流向的最低容积流量（低流量关断）

LFC → 5�8 低流量切除

正容积流向方向 = 标记的流向，

设备上的箭头标记出厂设定，或通过随附标签标记的 [Fdir] 更改之后 (→ 5�2�1)。

5�3 消耗量监测

设备配有内部流量计（= 累计器）。累计器不断地累加消耗量，并通过参数 [Vol�1]

、[Vol�2] 和 [Vol�L] 提供三个过程值：

累计器过程值通过 IO-Link 读取访问

Vol�1 累计器 1 循环

Vol�2 累计器 2 非循环

Vol�L 使用周期累计器

（= 整个使用周期的流量计读数）

非循环

累计器仅累加 LFC 值以上的容积流量值 → 5�8 低流量切除。

可设定累计器 Vol�1 和 Vol�2 的计数方法，以忽略、减掉或累加负流向的容

积流量值 (→ )。

不可设定 Vol�L 的计数方法。它累加所有容积流量值，不考虑容积流向方

向。

流量计（累计器）的过程值可通过 IO-Link 接口显示 (→ 11�3�8)或读取。

脉冲信号（脉冲输出）或开关信号（预置计数器）可用于监测消耗量。

→ 5�3�3 通过脉冲信号监测消耗量

→ 5�3�4 通过开关信号（预置计数器）监测消耗量

11

CN

5�3�1 流量计计数方法

累加消耗量时，流量计将考虑容积流量方向（→ 图２)� 可通过参数 [FPro1] 和

[FPro2] 来定义以下计数方法：

[FPro1]

[FPro2]*

计数方法

０+ （与标记流向相反的）负容积流量值不会累加到总流量中。

– + 负容积流量值从消耗量中减掉。

++ 所有容积流量值均累加，不考虑容积流量方向。

* [FPro1] = 累计器 Vol�1 的计数方法

[FPro2] = 累计器 Vol�2 的计数方法

+ Q

0

– Q

t

Q

V

FPro1 / FPro2 = – +

0

+ Q

– Q

t

Q

V

FPro1 / FPro2 = 0 +

0

+ Q

– Q

t

Q

V

FPro1 / FPro2 = + +

12

图２: 累加消耗量时，考虑容积流量方向

+ Q = 正流向的容积流量

- Q = 负流向的容积流量

V = 绝对容积流量（= 负和正流量的总和）

1

容积流量变为负流向

2

容积流量变为正流向

12

容积流量方向变化时，考虑最小容积流量。 - LFC 表示负方向； + LFC 表示正方

向 (→ 5�2�2)。

5�3�2 流量计复位

存在几种不同的流量计复位方式。→ 11�3�4 手动流量计复位

→ 11�3�5 流量计时控复位

→ 11�3�7 通过外部信号复位流量计

→ 通过 IO-Link 接口进行流量计复位

如果通过上述任一方法未能成功复位流量计，则会在超过能显示的最大容积流量（

过溢）时，执行自动复位。

不可复位流量计总读数 [Vol�L]。

流量计每隔几秒钟保存一次总容积流量值。供电中断后，可将该值作为当

前流量计读数。如果设定时控复位，则还会保存已设定复位时间经过的间隔

时间。因此，最坏的情况也只是丢失几秒的数据。

5�3�3 通过脉冲信号监测消耗量

每次达到按照 [ImPS] 设定的容积流量值（脉冲值）时，输出端提供脉冲信号。脉

冲信号包含输出端短开和短关。设备上的开关状态 LED 不显示开关操作。

不可通过 IO-Link 接口提供脉冲信号。

13

CN

5�3�4 通过开关信号（预置计数器）监测消耗量

当达到按照 [ImPS] 设定的容积流量值时，输出端提供开关信号。复位流量计前，

输出功能将保持开启状态。计数器复位后，再次开始计数。

消耗量测量的准确性取决于容积流量测量的准确性。

设定 [rTo1] 即在输出开启和累计器 Vol�1 复位时设定：

[rTo1] 输出流量计复位

关闭 • 达到按照 [ImPS] 设定的容积流

量值时，输出开启。

• 复位流量计前，输出功能将保持

开启状态。

• 预置计数器复位

- 当进行手动复位时 (→ 11�3�4) 或

- 超过最大显示范围（溢出）时。

1、2�� h

1，2�� d

1，2�� w

• 仅在设定时间内达到按照

[ImPS] 设定的容积流量时，输

出开启。

• 复位流量计前，输出功能将保持

开启状态。

• 如果输出未开启，则超过设定时间时将复

位预置计数器。

• 如果输出开启，则仅复位预置计数器。

- 当进行手动复位时 (→ 11�3�4) 或

- 超过最大显示范围（溢出）时。

设定 [rTo2] 即在累计器 Vol� 2 复位时设定。 [rTo2] 的设定不会影响输出功能。

[rTo2] 输出流量计复位

关闭不会影响输出功能 • 预置计数器复位

- 当进行手动复位时 (→ 11�3�4) 或

- 超过最大显示范围（溢出）时。

[rTo2] =

1、2�� h

1，2�� d

1，2�� w

不会影响输出功能 • 预置计数器复位

- 当进行手动复位时 (→ 11�3�4) 或

- 超过最大显示范围（溢出）或

- 超过设定时间时。

5�4 频率输出

设备提供与容积流量（流速或体积流量）或介质温度成正比的频率信号。

在测量范围内，输出信号为 0 到 10 kHz 之间。

频率信号可调整：

• [FrP1] 可确定在达到测量值上限（MEW 或 FEP1）时提供的频率信号（以 Hz

为单位）。

14

测量范围可调整：

• [FSP1] 定义提供频率信号的测量下限值。注意： [FSP1] 不可针对容积流量测

量设定。

• [FEP1] 定义提供频率信号 FrP1 的测量上限值。

[FSP1] 和 [FEP1] 之间的最小差值

= 测量范围最终值的 20%。

如果测量值超出测量范围或发生内部错误时，将提供图 3 所示的频率信号。

测量值不在显示范围内或出现错误时，显示消息 (OL, cr�OL, Err； → )�

错误时的频率信号可调整 (→ 11�5�11)：

• “[FOU] = 开启”确定出错时频率信号达到上限值 (130 % FrP1)。

• “[FOU] = 关闭”确定出错时频率信号为 0 Hz。

• “[FOU] = OU”确定出错时频率信号按照当前参数定义反应。

不可通过 IO-Link 接口提供频率信号。

容积流量测量温度监控

MEWMAW FEP

FrP

=100 %

0 %

120 %

100 %

120 %

130 %

OL cr.OL

1

2

5

4

3

FOU=On

FOU=OFF

MEWMAW FEP

FSP

FrP

=100 %

120 %

0 %

130 %

1

2

5

4

3

FOU=On

FOU=OFF

OL Err

100 %

120 %

130 %

图３: 输出特性频率输出

1

频率信号 (kHz)

2

测量值（容积流量或温度）

3

显示范围

4

测量范围

5

标定测量范围

15

CN

MAW：包含非标定测量范围的测量范围初始值（设定 Q 的低流量关断值：信号输出起始于

MAW + LFC → 5�8。）

MEW：包含非标定测量范围的测量范围最终值

FSP：包含标定测量范围的频率起点（仅限温度）

FEP：包含标定测量范围的频率终点

FrP：测量值上限频率信号

OL：高于显示范围

cr�OL：高于检测范围（错误）

Err：设备处于错误状态

5�5 模拟输出

设备提供与容积流量（流速或体积流量）或介质温度成正比的模拟信号。

在测量范围内，输出信号为 4 到 20 mA 之间。

测量范围可调整：

• [ASP2] 可定义输出信号为 4 mA 时的测量值。

• [AEP2] 可定义输出信号为 20 mA 时的测量值。

[ASP2] 和 [AEP2] 之间的最小差值

= 测量范围最终值的 20%。

如果测量值超出测量范围或发生内部错误时，将提供图 4 所示的电流信号。

测量值不在显示范围内或出错时，显示消息 (cr�UL, UL, OL, cr�OL, Err； → )�

出错时的模拟信号可调整 (→ 11�5�11)：

• “[FOU] = 开启”确定出错时模拟信号达到上限值 (21�5 mA)。

• “[FOU] = 关闭”确定出错时模拟信号达到下限值 (3�5 mA)。

• “[FOU] = OU”确定出错时模拟信号按照当前参数定义反应。

16

MEWMAW AEPASP

-120Q [% MEW]

[°C]T -40 -20 90

100

110

-130

-50

[°F]-40 -4 194 212 230-58

1201000 130

4

3,8

3,5FOU=OFF

20

20,5

21,5

[mA]

FOU=On

1

2

6

cr.UL UL OL cr.OL

3

4

5

图４: 根据 IEC 60947-5-7 标准的模拟输出特性

1

模拟量信号

2

测量值（容积流量或温度）

3

检测区域

4

显示范围

5

测量范围

6

标定测量范围

Q：容积流量（负容积流量值 = 容积流量与标记流向相反）。

T：温度

MAW：包含非标定测量范围的测量范围初始值（设定 Q 的低流量关断值：信号输出起始

于 MAW + LFC → 5�8。）

MEW：包含非标定测量范围的测量范围最终值

平均销售

价格：

包含标定测量范围的模拟起点

AEP 包含标定测量范围的模拟终点

UL：低于显示范围

OL：高于显示范围

cr�UL：低于检测范围（错误）

cr�OL：高于检测范围（错误）

17

CN

5�6 开关输出

如果 OUTx 高于或低于设定的开关限值（流速或流量或温度），则会改变其开关状

态。可选择迟滞或窗口功能。容积流量监控示例:

SP

rP FL

FH

图５: 迟滞功能图６: 窗口功能

SP = 设定点

rP = 复位点

HY = 迟滞

Hno/Fno = NO（常开）

FH = 上限值

FL = 下限值

FE = 窗口

Hnc/Fnc = NC（常闭）

设定迟滞功能后,先定义设定点 (SP)，而后是值应更低的复位点 (rP)。若仅

更改设定点，复位点将自动更改；差值保持不变。

设定窗口功能时，上限 (FH) 和下限 (FL) 均具有测量范围最终值 0�25 % 的

固定迟滞。这样可在容积流量略微变化时，保持输出开关状态的稳定。

18

5�7 测量值阻尼

阻尼时间 [dAP] 用来设定容积流量值突然变化后输出信号达到最终值的 63% 的时

间（以秒为单位）。设定的阻尼时间可通过 IO-Link 接口稳定开关输出、模拟输

出、显示和过程值传输。

阻尼时间增加到传感器的响应时间中（→ 技术资料）。

信号 UL、cr�UL、OL 和 cr�OL (→ ) 确定时均考虑阻尼时间。

阻尼时间仅会影响容积流量测量。

5�8 低流量切除

有了低流量关断 [LFC] 功能，即可抑制低容积流量值。传感器可将低于 LFC 值的

容积流量评定为静止 (Q = 0)。

5�9 启动延时

启动延时 [dST] 影响容积流量监控的开关输出。

如果启用启动延时 ([dSt] > [0])，以下适用：当容积流量值超过 LFC 值 (→ 5�8)时，

即执行以下程序：

>启动延时已启用。

>输出按编程设定切换：开启（针对常开功能），关闭（针对常闭功能）。

启用启动延时后，有以下 3 种可选情况：

1� 容积流量快速增加，并达到设定点/ [dSt] 的有效范围内。

>输出功能保持为启用状态。

2� 容积流量缓慢增加，但未达到设定点/ [dSt] 的有效范围内。

>输出复位。

19

CN

3� 容积流量降至 [dSt] 范围内的 [LFC] 以下。

>输出立即复位； [dSt] 停止。

图７: 迟滞功能的 dSt（示例）

条件反应

１容积流量 Q 达到 LFC dSt 启动，输出功能变为启用状态

２ dSt 已过，Q 达到 SP 输出功能保持启用状态

３ Q 低于 SP，但高于 rP 输出功能保持启用状态

４ Q 低于 rP 将复位输出功能

５ Q 再次达到 LFC dSt 启动，输出功能变为启用状态

６ dSt 已过，Q 未达到 SP 将复位输出功能

７Q 达到 SP 输出功能变为启用状态

20

图８: 窗口功能的 dSt（示例）

条件反应

１容积流量 Q 达到 LFC dSt 启动，输出功能变为启用状态。

２ dSt 已过，Q 达到有效范围输出功能保持启用状态

３ Q 高于 FH（超出有效范围）将复位输出功能

４ Q 再次低于 FH 输出功能再次变为启用状态

５ Q 低于 FL（超出有效范围）将再次复位输出功能

６ Q 再次达到 LFC dSt 启动，输出功能变为启用状态

７ dSt 已过，Q 未达到有效范围将复位输出功能

８ Q 达到有效范围输出功能变为启用状态

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IFM SM8020 取扱説明書

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