4 Steuer- und Überwachungsfunktionen ..................................................................................................................5
Das Verdichtersteuermodul CM-SW-01 integriert die
gesamte elektronische Peripherie des Verdichters:
Das CM-SW-01 überwacht die wesentlichen Betriebs
parameter des OS.A95-Verdichters und schützt den
Verdichter vor Betrieb bei kritischen Bedingungen. Das
Modul regelt den Verdichter stufenlos entsprechend der
Leistungsanforderung eines übergeordneten Anlagenreglers. Es steuert die Leistungsregelung, das interne
-
Volumenverhältnis (Vi) und optional die Ölrückführung
und liefert die Spannungsversorgung der zugehörigen
Magnetventile. Es sorgt für einen entlasteten Verdichteranlauf und steuert die Zu- und Abschaltung der Motorschütze während des Anlaufs. Zusätzliche Zeitrelais
werden dafür nicht benötigt.
Zahlreiche Betriebsdaten des Verdichters können mit
der BEST Software während des Betriebs verfolgt werden, beispielsweise die Position im Einsatzgrenzdiagramm. Diese Daten werden aufgezeichnet und erlauben eine Diagnose des Anlagenbetriebs. 4 farbige
LEDs signalisieren den Betriebszustand des Verdichtersteuermoduls.
Diese Technische Information beschreibt die Steuerund Überwachungsfunktionen, den elektrischen Anschluss des Verdichtersteuermoduls und die Kommunikation mit der BEST Software.
Von Verdichtern und elektronischem Zubehör können
unvermeidbare Restgefahren ausgehen. Jede Person,
die an diesem Gerät arbeitet, muss deshalb dieses Dokument sorgfältig lesen!
Es gelten zwingend
• die einschlägigen Sicherheitsvorschriften und Normen (z.B. EN 378, EN 60204 und EN 60335),
• die allgemein anerkannten Sicherheitsregeln,
• die EU-Richtlinien,
• nationale Vorschriften.
2.3Sicherheitshinweise
sind Anweisungen um Gefährdungen zu vermeiden. Sicherheitshinweise genauestens einhalten!
Hinweis!
Anweisungen um eine mögliche Gefährdung
von Geräten zu vermeiden.
Vorsicht!
Anweisung um eine mögliche minderschwere
Gefährdung von Personen zu vermeiden.
2 Sicherheit
Verdichter und Verdichtersteuermodul sind nach dem
aktuellen Stand der Technik und entsprechend den geltenden Vorschriften gebaut. Auf die Sicherheit der Anwender wurde besonderer Wert gelegt.
Zusätzlich zu dieser Technischen Information müssen
die Hinweise in der Betriebsanleitung SB-520 eingehalten werden.
Betriebsanleitung SB-520 und diese Technische Information während der gesamten Verdichterlebensdauer
an der Kälteanlage verfügbar halten!
2.1Autoriertes Fachpersonal
Sämtliche Arbeiten an Verdichtern, Kälteanlagen und
deren elektronischem Zubehör dürfen nur von Fachpersonal ausgeführt werden, das in allen Arbeiten ausgebildet und unterwiesen wurde. Für die Qualifikation und
Sachkunde des Fachpersonals gelten die jeweils landesüblichen Vorschriften und Richtlinien.
Warnung!
Anweisung um eine mögliche schwere Gefährdung von Personen zu vermeiden.
Gefahr!
Anweisung um eine unmittelbare schwere Gefährdung von Personen zu vermeiden.
2.3.1Allgemeine Sicherheitshinweise
Warnung!
Gefahr von elektrischem Schlag!
Vor Arbeiten im Modulgehäuse und an elektrischen Leitungen: Hauptschalter ausschalten
und gegen Wiedereinschalten sichern!
Vor Wiedereinschalten Modulgehäuse schließen!
Hinweis!
Beschädigung oder Ausfall des Verdichtersteuermoduls möglich!
An die Klemmen von CN7 bis CN12 keine
Spannung anlegen – auch nicht zum Prüfen!
An die Klemmen von CN13 maximal 10V anlegen!
An die Klemme 3 von CN14 maximal 24V, an
die anderen Klemmen keine Spannung anlegen!
ST-150-13
3 Technische Daten
Betriebsspannung115 .. 230V +10%/-15%, 50/60Hz, max. 600VA
erforderliche Sicherung4Aträge bei 230V / 8Aträge bei 115V
RelaisausgängeKlemmleiste CN2
Kupferkabel mit einer Mantelqualität verwenden, die für mindestens 85°C geeinget ist. Kabelqualität je nach Aufstellort auswählen, beispielsweise UVoder/und ölbeständig.
Anschlusskabel für Leistungsregelung
0 .. 10V
Klemmleiste CN13
Die Klemmen sind geeignet für maximal 1,5mm2 (AWG16)
Kupferkabel mit einer Mantelqualität verwenden, die für mindestens 85°C geeinget ist. Kabelqualität je nach Aufstellort auswählen, beispielsweise UVoder/und ölbeständig.
Verfügbare Kabeldurchführungen in das Modulgehäuse
Verschraubungen: 1 xM16 und1xM20
Blindkappen: 1xM16 und1xM25
Kabelstopfen für ein Kabel mit Ø5mm
SchutzartModulgehäuse im Auslieferungszustand: IP65
EMVDas Steuermodul entspricht den EU-EMV-Richtlinien 2014/30/EU und
2004/108/EG
Störfestigkeit
EN61000-6-1:2007, Störfestigkeit für Wohnbereich, Geschäfts- und Gewerbebereiche sowie Kleinbetriebe
EN61000-6-2:2005, Störfestigkeit für Industriebereiche
Störaussendung
EN61000-6-3:2007 +A1:2011, Störaussendung für Wohnbereich, Geschäftsund Gewerbebereiche sowie Kleinbetriebe
4 Steuer- und Überwachungsfunktionen
4.1Steuerfunktionen
Das Verdichtersteuermodul CM-SW-01 steuert automatisch die Anpassung des internen Volumenverhältnisses (Vi) und die stufenlose Leistungsregelung.
Leistungsregelung
Das Modul passt die Leistung des Verdichters entsprechend dem Sollwert des übergeordneten Anlagenreglers kontinuierlich an. Dazu schaltet es die beiden Magnetventile CR+ und CR- des Leistungsregelschiebers.
Anpassung des internen Volumenverhältnisses (Vi)
Das Modul stellt automatisch das jeweils optimale V
i
ein. Es wertet dafür über integrierte Algorithmen die
Schieberposition und die aktuellen Betriebsbedingungen aus.
Entlasteter Verdichteranlauf
Das Verdichtersteuermodul positioniert Regelschieber
und Vi-Schieber beim Abschalten so, dass der Verdichter entlastet anläuft.
Steuerung der Motorschütze beim Verdichteranlauf
Das Verdichtersteuermodul schaltet die Motorschütze
zu und ab. Im Auslieferungszustand ist die Zeitrelaissteuerung für einen Stern-Dreieck-Motor programmiert.
Die Steuerung eines anderen Motoranlaufs kann mit
der BEST Software eingestellt werden, siehe Kapitel
Motoranlauffunktion auswählen, Seite 12.
4.2Überwachungs- und Schutzfunktionen
Das Verdichtersteuermodul überwacht die Signale
mehrerer Sensoren, die am Verdichter angebracht
sind:
überwachte FunktionMesssensor
Einsatzgrenzen:
Verflüssigungs- und
Verdampfungstempera-
Nieder- und Hochdruckmessumformer (B7 und B6)
tur
NiederdruckNiederdruckmessumformer
(B7)
HochdruckHochdruckmessumformer
(B6)
DruckgastemperaturDruckgastemperaturfühler
(R2)
Ölversorgungopto-elektronische Ölüber-
wachung (F7)
entlasteter AnlaufSchieberpositionserken-
nung
Das Verdichtersteuermodul gleicht die gemessenen
Werte mit programmierten Daten ab. Dabei gibt es Meldungen über Modbus aus und signalisiert den Betriebszustand durch verschiedenfarbige LEDs. Bei Betrieb
außerhalb der Einsatzgrenzen, Ölmangel oder bei kritischem Motoranlauf wird der Verdichter abgeschaltet,
siehe Kapitel Schutzfunktionen, Seite 10.
ST-150-15
5 Elektrischer Anschluss
5.3Legende zu den Prinzipschaltbildern
Das Verdichtersteuermodul im Stillstand des Motors
unter Spannung belassen. Dies stellt einen entlasteten
Anlauf sicher.
Modul nur bei langem Verdichterstillstand oder für die
Wartung spannungsfrei schalten.
5.1Prinzipschaltbild für Stern-Dreieck-Anlauf
Prinzipschaltbild siehe Abbildung 1, Seite 7.
Im Auslieferungszustand ist die Zeitrelaissteuerung für
einen Stern-Dreieck-Motor konfiguriert. Das Verdichtersteuermodul steuert die Ein- und Abschaltzeiten der
Motorschütze. Der Verdichter läuft 1s nach dem Freigabesignal des übergeordneten Anlagenreglers an: Der
Kontakt an Klemme CN2:2 (K1 Control) schließt 1s
nach dem Freigabesignal und öffnet nach weiteren 2s.
Der Kontakt an Klemme CN2:1 (K2 Control) schließt
1,5s nach dem Freigabesignal und bleibt geschlossen,
bis der Verdichter abgeschaltet wird.
5.2Prinzipschaltbild für Sanftanlauf und Betrieb mit
Frequenzumrichter
Das Prinzipschaltbild gilt für Sanftanlauf (englisch: softstart) und für den Betrieb mit Frequenzumrichter. In
beiden Fällen wird nur der Hauptschütz benötigt, siehe
Abbildung 2, Seite 8. Deshalb muss das Verdichtersteuermodul mit der BEST Software auf Direktanlauf
umgestellt werden, siehe Kapitel Motoranlauffunktion
auswählen, Seite 12.
Softstarter so einstellen, dass der Motor innerhalb von
weniger als 2 s auf Nenndrehzahl hochgelaufen ist.
Frequenzumrichter so programmieren, dass der Verdichter zwischen 1500 und 4000 min-1 betrieben wird.
Bei der Inbetriebnahme die Anlage im gesamten Frequenzbereich sehr sorgfältig auf abnormale Schwingungen prüfen und kritische Frequenzen ausblenden.
Abk.Bauteil
B2Befehl für Verdichteranlauf (Freigabesignal
Abb.1: Prinzipschaltbild für Stern-Dreieck-Anlauf
ST-150-17
1 2 3 4
CN1
L N
CN2
K2control
Supply
Supply
K1control
RelayC
RelayNC
CN3
HPS
HPS
CN4
Control1
Control1
CN5
Control2
Control2
CN6
CR+
CR+
CR–
CR–
Vi+
Vi+
Vi–
Vi–
5 6 7 8
CN7
1 2 3 4 1 2
CN9
CN10
1 2 3 4 5 6
CN12
1 2 3 4
CN11
1 2
CN13
1 2 3 4
CN14
24VSup
GND
Signal
GND
PTC
PTC
Signal
GND
Signal
GND
5VSup
Signal
GND
5VSup
Signal
GND
Input
GND
Data+
Data–
Sup In
GND
Srt/Sp-
24V Sup
GND
Signal
GND
Srt/Sp+
INTINT+
213 41 21 N1 N1 N 3 N 5 N 7 N
CM-SW-01
4321876
5
13
1211
109
14
15
16
17
181920
2122
S2
F2
F1
Q1
1
0
K1
10
M3~
F13
8
F17
230V
T1
F34A T
PE
S1
01
F13
2
B2
H3
W1
V1
U1
M1
2/2/2
K1
Y11
Y5
Y12
grau/grey/gris
braun/brown/marron
orangerosa
pink
rose
blau/blue/bleu
F7
B6
B7
Modbus
RS485
PE
0 .. 10V
grau/grey/gris
gelb/yellow/jaune
blau/blue/bleu
braun/brown/marron
rosa/pink/rose
grün/green/vert
1 2
CT-1
CT-2
CN8
B5
R2
PE
F5
P>
F16
N1/N3
3~
3~
Y4
Abb.2: Prinzipschaltbild für Sanftanlauf und FU-Betrieb
ST-150-18
5.4Verkabelung im Auslieferungszustand
Folgende Bauteile sind im Auslieferungszustand vollständig installiert und verkabelt:
• Schieberpositionserkennung (B5)
• Ölüberwachung (OLC-D1, F7)
• Magnetventile für Leistungsregelung und Vi (Y4, Y5,
Y11 und Y12)
• Druckgastemperaturfühler (R2)
• Nieder- und Hochdruckmessumformer (B7 und B6)
Diese Bauteile sind im Prinzipschaltbild grau dargestellt. Eingriffe an diesen Bauteilen und ihrer Verkabelung sind nicht notwendig und sollten keinesfalls ohne
Rücksprache mit BITZER ausgeführt werden.
Das Steuermodul liefert geräteintern die Spannungsversorgung für die Peripheriegeräte (Magnetventile, Ölüberwachung und Schieberpositionserkennung) und für
die Klemmleisten CN7 bis CN12.
5.5Hochdruckschalter
Für jeden Verdichter muss nach EN 378 ein Hochdruckschalter (F5) zur Sicherheitsabschaltung in der Sicherheitskette vorgesehen werden. Je nach Kältemittelfüllmenge muss er als Sicherheitsdruckbegrenzer oder
nur als Druckbegrenzer ausgeführt sein. Die softwareseitige Überwachung des Verdichtersteuermoduls über
den Hochdruckmessumformer (B6) stellt die Funktion
der Sicherheitsabschaltung nicht ausreichend sicher.
Der Hochdruckschalter (F5) sollte vorzugsweise an
Klemmleiste CN3 an Stelle der Brücke angeschlossen
werden.
Der Einbau eines Niederdruckschalters ist nicht notwendig. Das Verdichtersteuermodul ist mit einer automatischen Niederdruckabschaltfunktion ausgestattet.
Hinweis!
Beschädigung oder Ausfall des Verdichtersteuermoduls möglich!
An die Klemmen von CN7 bis CN12 keine
Spannung anlegen – auch nicht zum Prüfen!
An die Klemmen von CN13 maximal 10V anlegen!
An die Klemme 3 von CN14 maximal 24V, an
die anderen Klemmen keine Spannung anlegen!
6.1Erforderliche elektrische Anschlüsse
• Leistungsanschluss an Klemmleiste CN1
– Klemme 1: L
– Klemme 2: N
• Befehl für Verdichteranlauf (Freigabesignal vom Anlagenregler, B2)
Das Freigabesignal vom Anlagenregler ist in Pfad 8
als erstes Glied der Sicherheitskette vorgesehen.
Diese Freigabeinformation muss an das Verdichtersteuergerät weitergegeben werden, es aktiviert die
Zeitrelaissteuerung für die Motorschütze K1, K2 und
K3.
– Sicherheitskette (Freigabesignal) an Klemmleiste
CN2, Klemme 3 anschließen.
– Verdichtersteuergerät als letztes Glied in die Si-
cherheitskette einbinden.
• Regelsignal vom Anlagenregler (Sollwert für die
Leistungsregelung)
– Modbuskabel an Klemmleiste CN14 anschließen.
– Oder Analogsignal an Klemmleiste CN13 an-
schließen.
• Hochdruckschalter
– Vorzugsweise an Klemmleiste CN3 an Stelle der
Brücke anschließen (siehe Prinzipschaltbilder).
6 Kabel anschließen
Verdichtersteuermodul gemäß Prinzipschaltbildern
– Alternativ kann er auch direkt in die Sicherheits-
kette eingebunden werden, dann nach dem Ver-
dichtersteuermodul.
elektrisch anschließen. Sicherheitsnormen EN 60204,
IEC 60364 und nationale Schutzbestimmungen berücksichtigen.
Warnung!
Gefahr von elektrischem Schlag!
Vor Arbeiten im Modulgehäuse und an elektri-
6.2Optionale elektrische Anschlüsse
Ein Magnetventil zur Dosierung der Ölrückführung (Y9)
kann an Klemmleiste CN4 angeschlossen werden. Es
wird vom Verdichtersteuermodul geschaltet. Diese
Funktion ist momentan nicht verfügbar.
schen Leitungen: Hauptschalter ausschalten
und gegen Wiedereinschalten sichern!
Vor Wiedereinschalten Modulgehäuse schließen!
ST-150-19
6.3Anlagenregler anschließen
CR
024681012
U [V]
0 .. 10 V
100%
25%
0,2
2%
6.3.1Steuerung über Analogsignal
Die Verdichterleistung wird über ein Gleichspannungssignal gesteuert. Diese Art der Steuerung eignet sich
vor allem für Anlagen mit einfachen Reglern, die mit einem Ausgang für 0 bis 10V und einem Relais ausgestattet sind und wenn die BEST Software benutzt werden soll.
• Anschluss auf Klemmleiste CN13, Klemmen 1 und 2.
• Regelsignal: 0 bis 10V Gleichspannung eines Analogausgangs des Anlagenreglers
• Regelgüte: ±0,5% bei 100%
• lineare Regelcharakteristik, siehe Abbildung.
• Für den Verdichteranlauf ist der Freigabebefehl des
Anlagenreglers und ein Sollwertsignal >2% erforderlich.
7 Schutzfunktionen
Bei normalem Betrieb leuchtet die grüne LED. Die
LEDs sind über ein Schauglas auf der rechten Seite
des Modulgehäuses zu sehen.
Bevor der Messwert eines Sensors eine kritische Grenze erreicht, gibt das Verdichtersteuermodul über die
Modbus-RS485-Schnittstelle (CN14) eine Warnmeldung aus. In diesem Fall leuchtet die gelbe LED. Wenn
ein Wert deutlich außerhalb des zulässigen Bereichs
gemessen wird, schaltet das Verdichtersteuermodul
den Motor sofort ab. Die rote LED leuchtet.
Die blaue LED leuchtet, wenn Daten über die ModbusSchnittstelle übertragen werden.
Je nach Messwert sind bis zu 3 Alarmstufen definiert.
Diese Alarme werden aufgezeichnet und mit der BEST
Software angezeigt. Die Alarmstufen ermöglichen es,
einen Anlagenregler so zu programmieren, dass der
Verdichter innerhalb der Einsatzgrenzen ausgeregelt
werden kann.
Warnung (Warning)
Die Warnschwelle ist überschritten, wenn die Einsatzgrenze fast erreicht ist. Die gelbe LED leuchtet. Diese
ist eine Software-Meldung und kein Sicherheitshinweis.
Die Warnung bezieht sich ausschließlich auf den kritischen Betriebszustand des Verdichters.
Abb.3: Regelcharakteristik
6.3.2Steuerung über Modbus-Schnittstelle
Kabel an Klemmleiste CN14 einstecken oder anschließen. Siehe Prinzipschaltbilder.
In diesem Fall können die Betriebsparameter nicht mit
der BEST Software überwacht werden.
6.4Betriebsüberwachung mit der BEST Software
anschließen
• BEST Schnittstellenkonverter an Klemmleiste CN14
anschließen (Modbus).
Die Leistungsregelung muss in diesem Fall über das
Analogsignal an Klemmleiste CN13 vorgegeben werden.
Kritischer Alarm (Critical)
Der Abschaltwert ist überschritten. Die gelbe LED
leuchtet. Wenn der betreffende Messwert innerhalb 30
s nicht wieder unterschritten ist, wird der Verdichter abgeschaltet. Diese Abschaltung wird in der Alarmliste als
Störung (Fault) eingestuft.
Störung (Fault)
Abschaltwert zu weit oder zu lange überschritten. Der
Verdichter wird abgeschaltet. Die rote LED leuchtet.
ST-150-110
überwachte FunktionVerzögerungszeit
Warnungkritischer AlarmStörung
nach Verdichteranlauf
Spannungsversorgung (L/N) mindestens 5 s lang unterbrechen, über Modbus-Befehl oder Alarme mit der
BEST Software zurücksetzen im Menü ALARME, SchaltflächeZURÜCKSETZEN.
8 Betriebsparameter mit der BEST Software
überwachen
Die BEST Software zeigt alle aktiven Alarme und folgende Betriebsparameter an:
• Leistungsregelstufe
• Verflüssigungstemperatur
• Verdampfungstemperatur
• Niederdruck
• Hochdruck
• Druckgastemperatur
8.1Kommunikation über die BEST Software
Notwendige Voraussetzungen
• Mobiles Endgerät
– mit USB-Anschluss
– mit installierter BEST Software
Die BEST Software kann kostenlos von der
BITZER Internetseite www.bitzer.de heruntergeladen werden.
• Datenverbindung über BEST Schnittstellenkonverter
• Verdichter über den Analoganschluss (CN13) regeln.
Leistungsregelung ist nicht gleichzeitig über den
Modbus-Anschluss möglich.
Kommunikation einrichten
• BEST Schnittstellenkonverter an Verdichtersteuermodul (CN14) und mobilem Endgerät einstecken.
• Mobiles Endgerät einschalten und BEST Software
starten.
Ein Anzeigefenster der verfügbaren Geräte öffnet
sich.
• CM-SW-01 auswählen.
• Schaltfläche VERBINDEN anklicken.
Das Menü KONFIGURATION mit Fenster HAUPTEINSTELLUN-
GEN erscheint. Das Verdichtersteuermodul ist jetzt mit
dem mobilen Endgerät verbunden.
– mit dem Betriebssystem Windows XP oder neuer
ST-150-111
8.2CM-SW-01 mit der BEST Software konfigurieren
8.3Datenaufzeichnung
Das Verdichtersteuermodul CM-SW-01 ist im Auslieferungszustand für die Anwendung mit der OS.A95 vollständig konfiguriert. Eine Anpassung dieser Daten ist
nicht notwendig, Datum und Uhrzeit sollten jedoch geprüft und ggf. angepasst werden. Je nach Anlagenauslegung kann es sinnvoll sein einige weitere Parameter
anzupassen.
8.2.1Aktuelle Uhrzeit einstellen
Mit der BEST Software das programmierte Datum und
die Uhrzeit prüfen:
• Menü KONFIGURATION Fenster HAUPTEINSTELLUNGEN Zeilen DATUM und UHRZEIT prüfen.
• Daten ggf. korrigieren.
8.2.2Grenzwerte für Hoch- und Niederdruck ändern
Im Auslieferungszustand sind die Grenzwerte für Hochund den Niederdruckabschaltung auf 28bar bzw.
-0,4bar eingestellt, in relativen Drücken. Je nach An-
lagenausführung kann es notwendig werden diese
Werte zu ändern. Der Hochdruck kann nicht weiter erhöht werden.
Alle überwachten Betriebsparameter sowie alle Alarmmeldungen werden intern gespeichert:
• alle Betriebsparameter in 10-Sekunden-Intervallen
mindestens der letzten 14Tage
• detailliert die letzten 10 Störungen
• Statistiken für die letzten 365 Tage
Diese Daten können mit der BEST Software als Datei
ausgegeben werden. Sie erlauben eine Analyse des
Anlagenbetriebs und ggf. eine detaillierte Fehlerdiagnose.
Neue Grenzwerte in der BEST Software einstellen:
• In Menü KONFIGURATION Fenster SCHUTZFUNKTIONEN in
den Zeilen HOCHDRUCKSCHALTER: ABSCHALTWERT und
NIEDERDRUCKSCHALTER: ABSCHALTWERT neue Grenzwerte eingeben.
8.2.3Motoranlauffunktion auswählen
Das Verdichtersteuermodul steuert die Ein- und Abschaltzeiten der Motorschütze. Im Auslieferungszustand ist die Zeitrelaissteuerung für einen Stern-Dreieck-Motor konfiguriert. Mit der BEST Software kann auf
Teilwicklungs- oder Direktanlauf umgestellt werden. Bei
Betrieb mit Frequenzumrichter oder Softstarter muss
ebenfalls auf Direktanlauf umgestellt werden.
In der BEST Software anpassen:
• In Menü HAUPTEINSTELLUNGEN, Fenster MOTORANLAUFFUNKTION passende Motoranlauffunktion einstellen.
In jedem Fall läuft der Verdichtermotor 1s nach dem
Freigabesignal des übergeordneten Anlagenreglers an.
2.3.1 General safety instructions .............................................................................................................. 14
3 Technical data .....................................................................................................................................................15
4 Control and monitoring functions.........................................................................................................................16
4.1 Control functions..........................................................................................................................................16
4.2 Monitoring and protective functions .............................................................................................................16
5.1 Schematic wiring diagrams for star-delta start.............................................................................................17
5.2 Schematic wiring diagrams for soft start and operation with frequency inverter..........................................17
5.3 Legend for the schematic wiring diagrams ..................................................................................................17
5.4 Wiring in the state of delivery.......................................................................................................................20
5.5 High pressure limiter....................................................................................................................................20
6.3 Connecting system controller ......................................................................................................................21
6.3.1 Control via analogue signal.............................................................................................................. 21
6.3.2 Control via Modbus interface ...........................................................................................................21
6.4 Operation monitoring with the BEST Software ...........................................................................................21
8 Monitoring of operating parameters using the BEST Software ...........................................................................22
8.1 Communication via the BEST Software.......................................................................................................22
8.2 Configuring CM-SW-01 with the BEST Software.........................................................................................23
8.2.1 Setting the current time ................................................................................................................... 23
8.2.2 Changing the limit values for high and low pressure ....................................................................... 23
8.2.3 Selecting the motor start function .................................................................................................... 23
8.3 Data log .......................................................................................................................................................23
ST-150-113
1 Introduction
The CM-SW-01 compressor control module integrates
the entire electronic periphery of the compressor:
The CM-SW-01 monitors the essential operating parameters of the OS.A95 compressor and protects the
compressor from operation under critical conditions.
The module continuously controls the compressor depending on the capacity requirements of a superior system controller. It controls the capacity, the internal
volume ratio (Vi) and optionally the oil return. It also
supplies power to the associated solenoid valves. It ensures an unloaded start of the compressor and controls
the activation and deactivation of the motor contactors
during the start process. Additional time relays are not
required.
During the operation, numerous operating data of the
compressor can be tracked using the BEST Software,
for example, the position in the application limits diagram. These data are recorded and allow the system
operation to be diagnosed. 4 coloured LEDs indicate
the operating condition of the compressor control module.
This Technical Information describes the control and
monitoring functions, the electrical connection of of the
compressor control module and the communication
with the BEST software.
Compressors and electronic accessories may present
unavoidable residual risks. This is why any person
working on this device must carefully read this document!
The following regulations shall apply:
• the relevant safety regulations and standards (e.g.
EN 378, EN 60204 and EN 60335)
• generally accepted safety rules,
• EU directives,
• national regulations.
2.3Safety references
are instructions intended to prevent hazards. Safety references must be stringently observed!
Notice!
Instructions on preventing possible damage to
equipment.
Caution!
Instructions on preventing a possible minor hazard to persons.
Warning!
Instructions on preventing a possible severe
hazard to persons.
2 Safety
Compressors and compressor control module have
been built in accordance with state-of-the-art methods
and current regulations. Particular importance was
placed on user safety.
The notes given in the Operating Instructions SB-520
must be followed in addition to this Technical Information.
Always keep the operating instructions SB-520 and this
technical information in the vicinity of the refrigeration
system during the whole lifetime of the compressor.
2.1Authorized staff
All work done on the compressors, the refrigeration
systems and their electronic accessories may only be
performed by qualified and authorized personnel who
have been trained and instructed accordingly. The local
regulations and guidelines will apply with respect to the
qualification and expertise of the specialists.
2.2Residual hazards
Danger!
Instructions on preventing an immediate risk of
severe hazard to persons.
2.3.1General safety instructions
Warning!
Risk of electrical shock!
Before working on the module housing and
electrical lines: Switch off the main switch and
secure it against being switched on again!
Close the module housing before switching on
again!
Notice!
The compressor control module may be damaged or fail!
Never apply any voltage to the terminals of CN7
to CN12 – not even for test purposes!
The voltage applied to the terminals of CN13
must not exceed 10V!
The voltage applied to terminal 3 of CN14 must
not exceed 24V! Do no apply voltage to the
other terminals!
ST-150-114
3 Technical data
Operating voltage115 .. 230V +10%/-15%, 50/60Hz, max. 600VA
Required fuse4Atime-lag at 230V / 8Atime-lag at 115V
Relay outputsTerminal strip CN2
Maximum continuous current 2.5A
Switching voltage 250VDC
Maximum switching current 2.5A
Switching capacity 300VA inductive (NC contact: D300, NO contact:C300)
Voltage supply of the optional
solenoid valve in the oil return
line (Y9)
Terminal strip CN4
Output protected against overload, voltage output corresponds to the selected
operating voltage
Use a solenoid coil with maximum power consumption of 12W at 230V /
14W at 115V.
Analogue signal used for capacity control
Terminal strip CN13
0 .. 10 VDC, ±2% at 100%
at max. 1mA
Modbus connectionTerminal strip CN14
Modbus RTU, RS485
Connecting cable for power
connections and optional solenoid valve
115 .. 230V
Terminal strips CN1 to CN5
The terminals are suitable for max. 2.5mm2 (AWG12)
Voltage output corresponds to the selected operating voltage
Choose the cable cross-sections in accordance with the local regulations!
Use copper cables with a sheath quality suitable for at least 85°C. Select the
cable quality according to the installation location, e.g. UV- and/or oil-resistant.
Connecting cable for capacity
control
0 .. 10V
Terminal strip CN13
The terminals are suitable for max. 1.5mm2 (AWG16)
Choose the cable cross-sections in accordance with the local regulations!
Use copper cables with a sheath quality suitable for at least 85°C. Select the
cable quality according to the installation location, e.g. UV- and/or oil-resistant.
Available cable bushings in the
module housing
Screw connections: 1xM16 and1xM20
Blind caps: 1xM16 and1xM25
Cable plug for a cable with a diameter of 5mm
Enclosure classModule housing in its state of delivery: IP65
Control module without module housing: IP00
Place of installationAllowable ambient temperature: -30°C .. +70°C
EMCThe control module complies with the EMC directives 2014/30/EU and
2004/108/EC
Interference immunity
EN 61000-6-1:2007, Immunity for residential, commercial and light-industrial
environments
EN61000-6-2:2005, Immunity for industrial environments
Emitted interference
EN 61000-6-3:2007 +A1:2011, Emission standard for residential, commercial
and light-industrial environments
4 Control and monitoring functions
4.1Control functions
The CM-SW-01 compressor control module automatically controls the adjustment of the internal volume ratio
(Vi) and the infinite capacity control.
Capacity control
The module infinitely adjusts the compressor capacity
according to the nominal value of the superior system
controller. This is done by switching the two solenoid
valves CR+ and CR- of the capacity control slider.
Adjustment of the internal volume ratio (Vi)
The module automatically sets the most suitable Vi in
each case. To this end, it evaluates the slider position
and the current operating conditions by means of integrated algorithms.
Unloaded compressor start
When the compressor is switched off, the compressor
control module positions the control slider and the V
i
slider in a way to ensure an unloaded start of the compressor.
Control of the motor contactors at compressor start
4.2Monitoring and protective functions
The compressor control module monitors the signals
from several sensors located on the compressor:
Low pressure and high
pressure transmitters (B7
and B6)
Low pressureLow pressure transmitter
(B7)
High pressureHigh pressure transmitter
(B6)
Discharge gas temperature
Discharge gas temperature
sensor (R2)
Oil supplyOpto-electronic oil monitor-
ing (F7)
Unloaded startSlider position indication
The compressor control module compares the measured values with programmed data, sending signals via
Modbus and indicating the operating condition by
means of differently coloured LEDs. The compressor
will be switched off in case of operation beyond the application limits, lack of oil or critical motor start, see
chapter Protective functions, page 21.
The compressor control module activates and deactivates the motor contactors. In the state of delivery, the
time relay control for a star-delta motor is programmed.
The control of a different motor start can be set via the
BEST Software, see chapter Selecting the motor start
function, page 23.
ST-150-116
5 Electrical connection
5.3Legend for the schematic wiring diagrams
Keep the compressor control module energized when
the motor is not running. This ensures an unloaded
start.
De-energize the module only for a long standstill period
of the compressor or for maintenance purposes.
5.1Schematic wiring diagrams for star-delta start
Schematic wiring diagram see figure 1, page 18.
In the state of delivery, the time relay control is configured for a star-delta motor. The compressor control
module controls the activation and deactivation times of
the motor contactors. The compressor starts 1seconds
after the release signal of the superior system controller: The contact at terminal CN2:2 (K1 Control) closes
1second after the release signal and reopens after further 2seconds. The contact at terminal CN2:1 (K2
Control) closes 1.5seconds after the release signal
and remains closed until the compressor is shut off.
5.2Schematic wiring diagrams for soft start and
operation with frequency inverter
The schematic wiring diagram applies to soft start and
operation with frequency inverter. Only the main contactor is required in both cases, see figure 2, page 19.
Therefore, the compressor control module must be
converted to direct-on-line start using the BEST Software, see chapter Selecting the motor start function,
page 23.
Set the soft starter in a way to allow the motor to reach
its rated speed in less than 2 seconds.
Programm the frequency inverter in such a way to ensure that the compressor operated between 1500 and
4000 min-1. During commissioning, check the system
carefully in the entire frequency range for abnormal vibrations and skip critical frequencies.
Abbr. Component
B2Command for compressor start (release sig-
nal from system controller)
B5Slider position indication
B6High pressure transmitter
B7Low pressure transmitter
F1Main fuse
F2Compressor fuse
F3Control circuit fuse
F5High pressure switch
F7Oil monitoring (OLC-D1)
F13Thermal overload "Motor"
F16Rotation direction monitoring
F17Control transformer fuse
H3Signal lamp "compressor fault"
K1Main contactor (Y/Δ or soft start)
K2Delta contactor (Y/Δ)
K3Star contactor (Y/Δ)
M1Compressor
N1Frequency inverter
N3Soft starter
Q1Main switch
R2Discharge gas temperature sensor
S1Control switch (on-off)
S2Fault reset of CM-SW-01
T1Control transformer (example for 230V)
Y4Solenoid valve "capacity control CR+"
Y5Solenoid valve "capacity control CR-"
Y9Solenoid valve "oil return", optional connec-
Tab.1: Components of the schematic wiring diagrams
ST-150-117
1 2 3 4
CN1
L N
CN2
K2control
Supply
Supply
K1control
RelayC
RelayNC
CN3
HPS
HPS
CN4
Control1
Control1
CN5
Control2
Control2
CN6
CR+
CR+
CR–
CR–
Vi+
Vi+
Vi–
Vi–
5 6 7 8
CN7
1 2 3 4 1 2
CN9
CN10
1 2 3 4 5 6
CN12
1 2 3 4
CN11
1 2
CN13
1 2 3 4
CN14
24VSup
GND
Signal
GND
PTC
PTC
Signal
GND
Signal
GND
5VSup
Signal
GND
5VSup
Signal
GND
Input
GND
Data+
Data–
Sup In
GND
Srt/Sp-
24V Sup
GND
Signal
GND
Srt/Sp+
INTINT+
213 41 21 N1 N1 N 3 N 5 N 7 N
CM-SW-01
4321876
5
13
1211
109
14
15
16
17
181920
2122
S2
F2
F1
Q1
1
0
K1
10
K2
11
M3~
F13
8
K3
12
F17
230V
T1
F34A T
PE
S1
01
F13
2
B2
H3
W1
V1
U1
V2
U2
W2
M1
2/2/2
K1
K2
K3
12
Y11
Y5
Y12
4/4/4
grau/grey/gris
braun/brown/marron
orangerosa
pink
rose
blau/blue/bleu
F7
B6
B7
Modbus
RS485
PE
0 .. 10V
grau/grey/gris
gelb/yellow/jaune
blau/blue/bleu
braun/brown/marron
rosa/pink/rose
grün/green/vert
1 2
CT-1
CT-2
CN8
B5
5/5/5K311
R2
PE
F5
P>
F16
Y4
Fig.1: Schematic wiring diagram for star-delta start
ST-150-118
1 2 3 4
CN1
L N
CN2
K2control
Supply
Supply
K1control
RelayC
RelayNC
CN3
HPS
HPS
CN4
Control1
Control1
CN5
Control2
Control2
CN6
CR+
CR+
CR–
CR–
Vi+
Vi+
Vi–
Vi–
5 6 7 8
CN7
1 2 3 4 1 2
CN9
CN10
1 2 3 4 5 6
CN12
1 2 3 4
CN11
1 2
CN13
1 2 3 4
CN14
24VSup
GND
Signal
GND
PTC
PTC
Signal
GND
Signal
GND
5VSup
Signal
GND
5VSup
Signal
GND
Input
GND
Data+
Data–
Sup In
GND
Srt/Sp-
24V Sup
GND
Signal
GND
Srt/Sp+
INTINT+
213 41 21 N1 N1 N 3 N 5 N 7 N
CM-SW-01
4321876
5
13
1211
109
14
15
16
17
181920
2122
S2
F2
F1
Q1
1
0
K1
10
M3~
F13
8
F17
230V
T1
F34A T
PE
S1
01
F13
2
B2
H3
W1
V1
U1
M1
2/2/2
K1
Y11
Y5
Y12
grau/grey/gris
braun/brown/marron
orangerosa
pink
rose
blau/blue/bleu
F7
B6
B7
Modbus
RS485
PE
0 .. 10V
grau/grey/gris
gelb/yellow/jaune
blau/blue/bleu
braun/brown/marron
rosa/pink/rose
grün/green/vert
1 2
CT-1
CT-2
CN8
B5
R2
PE
F5
P>
F16
N1/N3
3~
3~
Y4
Fig.2: Schematic wiring diagram for soft start and operation with FI
ST-150-119
5.4Wiring in the state of delivery
The following components are completely installed and
wired in the state of delivery:
• Slider position indication (B5)
• Oil monitoring (OLC-D1, F7)
• Solenoid valves for capacity control and Vi (Y4, Y5,
Y11 and Y12)
• Discharge gas temperature sensor (R2)
Notice!
The compressor control module may be damaged or fail!
Never apply any voltage to the terminals of CN7
to CN12 – not even for test purposes!
The voltage applied to the terminals of CN13
must not exceed 10V!
The voltage applied to terminal 3 of CN14 must
not exceed 24V! Do no apply voltage to the
other terminals!
• Low pressure and high pressure transmitters (B7
and B6)
These components are shown in grey in the schematic
wiring diagram. Modification to these components or
their wiring is not required and should not be done
without consulting BITZER.
The control module internally supplies the voltage to
peripheral devices (solenoid valves, oil monitoring
device and slider position indication) and to the terminal
strips CN7 to CN12.
5.5High pressure limiter
According to EN 378 directive, each compressor must
be provided with a high pressure limiter (F5) for safety
cut-out in the safety chain. Depending on the refrigerant charge, it must be designed as a safety pressure
cut-out or only as pressure cut-out. The software-controlled monitoring of the compressor control module via
the high pressure transmitter (B6) does not sufficiently
ensure the safety cut-out function. The high-pressure
limiter (F5) should preferably be connected to terminal
strip CN3 instead of the bridge.
6.1Required electrical connections
• Power connection to terminal strip CN1
– Terminal 1: L
– Terminal 2: N
• Command for compressor start (release signal from
the system controller, B2)
The release signal from the system controller is
provided in path 8 as the first link of the safety chain
in path 8. This release information must be passed
on to the compressor control device. It activates the
time relay control for the motor contactors K1, K2
and K3.
– Connect the safety chain (release signal) to ter-
minal strip CN2, terminal 3.
– Integrate the compressor control device as the
last link into the safety chain.
• Control signal from the system controller (nominal
value for capacity control)
– Connect the Modbus cable to terminal strip CN14.
The installation of a low pressure limiter is not necessary. The compressor control module is provided with
an automatic low pressure cut-out function.
6 Connecting cables
Electrically connect the compressor control module in
accordance with the schematic wiring diagrams. Observe the safety standards EN 60204, IEC60364 and
national safety regulations.
Warning!
Risk of electrical shock!
Before working on the module housing and
electrical lines: Switch off the main switch and
secure it against being switched on again!
Close the module housing before switching on
again!
– Or connect the analogue signal to terminal strip
CN13.
• High pressure limiter
– Connect it preferably to terminal strip CN3 instead
of the bridge (see schematic wiring diagrams).
– Alternatively, it can also be integrated into the
safety chain; in that case after the compressor
control module.
6.2Optional electrical connections
A solenoid valve can be connected to terminal strip
CN4 for dosing the oil return (Y9). It is switched by the
compressor control module. this function is not
available at the moment.
ST-150-120
6.3Connecting system controller
CR
024681012
U [V]
0 .. 10 V
100%
25%
0,2
2%
6.3.1Control via analogue signal
The compressor capacity is regulated via a DC voltage
signal. This type of control is mainly suitable for systems with simple controllers which are equipped with
an output for 0 to 10V and a relay, and for use in combination with the BEST Software.
• Connection to terminal strip CN13, terminals 1 and
2.
• Control signal: 0 to 10V DC voltage of an analogue
output of the system controller
• Control accuracy: ±0.5% at 100%
• Linear control characteristic, see figure.
• For compressor start the release signal from the system controller and a set point signal >2% is required.
7 Protective functions
The green LED is on during normal operation. The
LEDs can be seen through a sight glass on the right
side of the module housing.
Before the measured parameter of a sensor reaches a
critical threshold, the compressor control module outputs a warning signal via the Modbus RS485 interface
(CN14). In this case, the yellow LED lights up. Once a
measured parameter is considerably outside the allowable range, the compressor control module immediately
switches off the motor. The red LED lights up.
The blue LED lights up when data are transmitted via
the Modbus interface.
Depending on the measured parameter, up to 3 alarm
levels are defined. These alarms are recorded and displayed using the BEST Software. The alarm levels allow a system controller to be programmed in a way that
allows the compressor to be adjusted within the application limits.
Warning
The warning threshold is exceeded when the application limit is almost reached. The yellow LED lights up.
This is a software message, not a safety reference. The
warning refers exclusively to the critical operating condition of the compressor.
Fig.3: Control characteristics
6.3.2Control via Modbus interface
Plug or connect the cable to terminal strip CN14. See
schematic wiring diagrams.
In this case, the operating parameters cannot be monitored by means of the BEST Software.
6.4Operation monitoring with the BEST Software
• Connect the BEST interface converter to terminal
strip CN14 (Modbus).
In this case, the capacity control must be done via the
analogue signal from terminal strip CN13.
Critical alarm
The cut-out value is exceeded. The yellow LED lights
up. If the corresponding measured value does not drop
again within 30 seconds, the compressor will be
switched off. This cut-out is classified as fault in the
alarm list.
Fault
The cut-out value has been exceeded too much or for
too long. The compressor is switched off. The red LED
lights up.
ST-150-121
Monitored functionTime delay after
WarningCritical alarmFault
compressor start
Low pressure---------< -0.4 bar
CM-SW-01 locks
out immediately.
High pressure---------> 28 bar
CM-SW-01 locks
out immediately.
Application limits
(Condensing temperature,
evaporation temperature)
120 s<2K within the
application limits
>2K outside the
application limits
CM-SW-01 locks
after 30 seconds.
>4K outside the
application limits
CM-SW-01 locks
out immediately.
Discharge gas temperature--->95°C--->100°C
CM-SW-01 locks
out immediately.
Oil supply10 s------CM-SW-01 locks
out after 5
seconds.
Unloaded start---------CM-SW-01 locks
out immediately in
case of insufficient
unloading.
Reset
Interrupt the voltage supply (L/N) for at least 5 seconds,
via Modbus command or reset alarms using the button
RESET in the ALARMS menu in the BEST Software.
8 Monitoring of operating parameters using the BEST
Software
The BEST Software displays all active alarms and the
following operating parameters:
• Capacity control level
• Condensing temperature
• Evaporation temperature
• Low pressure
• High pressure
• Discharge gas temperature
8.1Communication via the BEST Software
Requirements:
• Mobile device
– with USB port
– with BEST Software installed
The BEST Software can be downloaded for free
from the BITZER website (www.bitzer.de).
• Data connection via BEST interface converter.
• Compressor control via the analogue connection
(CN13). It is not possible to perform capacity control
simultaneously via the Modbus connection.
Setting up communication
• Plug the BEST interface converter into the compressor control module (CN14) and the mobile
device.
• Switch on the mobile device and start BEST Software.
A window displaying the available devices opens.
• Select CM-SW-01.
• Click the CONNECT button.
The CONFIGURATION menu appears with the MAIN SETUP
window. The compressor control module is now connected to the mobile device.
– with the operating system Windows XP or newer
ST-150-122
8.2Configuring CM-SW-01 with the BEST Software
8.3Data log
In its state of delivery, the compressor control module
CM-SW-01 is completely configured for use with the
OS.A95. An adjustment of these data is not required;
date and time, however, should be checked and modified if necessary. Depending on the system design, it
may be useful to adjust some other parameters.
8.2.1Setting the current time
Check the programmed date and time using the BEST
Software:
• Check the CONFIGURATION menu, the MAIN SETUP window and the DATE and Time lines.
• Correct the data if necessary.
8.2.2Changing the limit values for high and low
pressure
In the state of delivery, the limit values for high pressure and low pressure cut-out are set to 28bar and
-0.6bar in relative pressures, respectively. Depending
on the system design, these values may need to be adjusted. The high pressure can not be increased further.
All monitored operating parameters and alarm messages are recorded internally:
• All operating parameters in 10-second intervals of at
least the last 14 days
• The last 10 faults in detail
• Statistics for the last 365 days
These data can be exported as files using the BEST
Software. They enable an analysis of the system operation and detailed error diagnostics if necessary.
Setting new limit values in the BEST Software:
• Enter new limit values via CONFIGURATION, window
PROTECTIVEFUNCTIONS, in the lines HIGH PRESSURE
SWITCH: VALUE and LOW PRESSURE SWITCH: VALUE.
8.2.3Selecting the motor start function
The compressor control module controls the activation
and deactivation times of the motor contactors. In the
state of delivery, the time relay control is configured for
a star-delta motor. The BEST Software can be used to
switch to part winding or direct on line start. When operating with frequency inverter or soft starter, the system must also be set to direct on line start.
Adjustment in the BEST Software:
• Set the suitable motor start function in the MOTOR
STARTER FUNCTION window of the MAIN SETUP menu.
The compressors starts 1second after the release signal of the superior system controller, in any case.