Emerson EXD-U02 Operating instructions

Operating instructions

• EXD-U02 delivery is in two versions: as standalone or as kit with K09-U00 electrical terminal.

• Mount all electrical terminals. Electrical

signal connection is different to other terminals in term of size and fit only on location (#6) as Fig. 3/4. The small terminals require smaller size of screw driver compared to other terminals.

and backward until it snaps

Fig.2

Dip Switch Number

Valve type/ step recovery /analog input

1 2 3 4 5 6 7

Dip switch position

EX4-6

OFF

OFF - -

CV4

OFF

OFF - -

CV5-6

OFF

OFF - -

EX7

OFF

OFF - -

CV7

OFF

OFF - -

EX8

OFF

OFF - -

Step Recovery – Yes

- - - - - - OFF - Step Recovery – No

- - - - - - ON - Signal: 4-20 mA

- - - - - - -

OFF

Signal: 0-10V

- - - - - - -

Valve

Closing time (sec.)

Valve

Closing time (sec.)

EX4-6

2…5

CV4-6

2…5

EX7

4…5

CV7

13…15

EX8

6…8 - -

Power supply

24 VAC ±10%, 50-60 Hz

Note: 24 VDC supply voltage can be used but it results to lower MOPD and it needs to be verified/approved under system manufacturer responsibility.

Inputs

Analog input 4…20 mA, burden 364 Ω,

Digital input: 24 VAC/DC (+10%, -15%), 50-60 Hz

Outputs

Uninterruptible power supply ECP-024

Required power supply voltage: 24 VAC ± 10%

Outputs: two individual, each +18 VDC

Wiring Diagram

(see Fig. 3,4,5a,5b)

(#1) Digital input terminals/signal (0 V = OFF; 24 V = ON)

Interruption of digital input for synchronization purpose or fully closing

(Pump down function)

Dimensions

Marking

Universal Driver Module EXD-U02

General information:

EXD-U02 Universal Driver Module is for driving Emerson stepper motor driven electrical control valves series EX4-8 and CV4-7. Typical application of EXD-U02 in a CO

booster transcritical system is shown in Fig. 8.

Safety instructions:

• Read operating instructions thoroughly. Failure to comply can result in device failure, system damage or personal injury

• According to EN 13313 it is intended for use by persons having the appropriate knowledge and skill.

• Before wiring disconnect all voltages from system and device.

• Do not operate system before all cable connections are completed.

• Do not apply 110/220/230V to any terminal of driver module.

• Entire electrical connections have to comply with local regulations.

Installation:

terminal for analogue

for Electrical Control Valves EX4-8 / CV4-7

Fig.1

Valve Synchronization:

• The EXD-U02 synchronizes the stepper motor driven valve with the Mechanical reference point in the fully closed position when the digital input is interrupted for minimum time shown in the table 2.

Step Recovery function:

• Step Recovery enables to recover potentially lost steps during operation if the digital input has not been interrupted for a continuous operation (for more detail see technical bulletin of EXD-U02

Warning:

• Minimum analog signal (0VDC in case of 0-10VDC or 4 mA in case of 4- 20 mA) is not intended for driving valve to fully close position. Only digital input interruption is the appropriate command for driving valve to fully close position.

Start- up procedure:

• Note: EX/CV valves are delivered in partially open position.

• Vacuum the entire refrigeration circuit. The valve can be driven to close position

before charging the system. In order to close the valve fully, disconnect the Digital input while keeping the 24VAC supply voltage connected for a period of time as shown in table 2.

• EXD-U02 is delivered with bracket suitable for mounting on DIN-Rail. Hang driver above DINRail and push downcompletely and hold by DIN-Rail.

Wiring:

• Wiring diagram for single driver with optional backup battery ECP-024 see Fig. 3. Single ECP-024 can be connected to two EXD-U02 see Fig. 4

• It is recommended the use of prewired M12 plug and cable assembly (EXV-Mxx) for easy wiring between EX4-8 or CV4-7 and EXD-U02. The wires colors match to colors coding of stepper motor terminals (see Fig.3 & 4).

• 24VAC digital input (#1, Fig 3 & 4) can be supplied from same source of power. Digital input act as ON/OFF command and it is only method to make sure valve is fully closed. The digital input can be controlled by potential free contact(s). As illustrated, external contact “C” is a normally open contact and the activation/deactivation is in general parallel with compressor ON/OFF. Additional external contact “P” as normally close in series with contact “C” can be used for pump down function.

• It is mandatory the external grounding backside of EXD-U02 (Fig.2).

• Use a class II category transformer (#2) for 24 VAC power supply. Do not ground

the 24 VAC line and install proper size of fuse (#3)

• Keep separate the wires for power supply, stepper motor of valve and signal.

• Recommended wire size Ø 0.5 … 2.5 mm

Special wiring for two valves/drivers from single source of analog input (Fig.4):

• Two valves operating simultaneously in parallel. It is intended for application that both valves are synchronized, equally opening or closing. In case of 4-20mA analog signal, see Fig.5a and in case of 0-10V signal, see Fig.5b.

Dip switches setting (Fig.6 ):

Disconnect power supply as well as analog input signal. Set dip switches by a pencil or similar according table 1. The dip switches of new EXD-U02 are all set to OFF position (OFF: Downward / ON: Upward).

Table 2

Technical data:

Analog input 0…10 V, impedance 24 kΩ

Current outputs for stepper motor of EX4-8/ CV4-7

(#2) Transformer (#3) Fuse (#4) Plug cable assembly EXV-Mxx for connection to EX4-8 / CV4-7

Cable color code: WH=White BK=Black BL= Blue BN=Brown

(#5) Third party controller’s analog signal supplies (4…20 mA or 0…10 V) (#6) Analog input terminal/signal (4…20 mA or 0…10 V) (#7) Optional Uninterruptible Power Supply insures the closure of valve during

power failure in system.

(#8) Terminal (EXD-U02 /ECP-024) to be connected to single source. In event of power

interruption, ECP-024 drive automatically the valve(s) to close position.

the valve.

(P) Normally close external potential free contact

See Fig.7

Table 1

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Betriebsanleitung

EX4-8 / CV4-7

• Die EXD-U02 Lieferung erfolgt in zwei Versionen: als Einzelgerät oder als Bausatz mit elektrischen Klemmen K09-U00.

• Montieren Sie alle elektrischen Anschlüsse. Die elektrische Klemme für den analogen Signalanschluss unterscheidet sich von den anderen Klemmen durch ihre Größe und passt

rn im Vergleich zu

drehergröße.

Fig.1

• EXD-U02 wird mit einer Halterung für die

Schiene geliefert.

Schiene

hinten, bis

Schiene gehalten wird.

Ventil

Schließzeit (Sek.)

Ventil

Schließzeit (Sek.)

EX4-6

2…5

CV4-6

2…5

EX7

4…5

CV7

13…15

EX8

6…8 - -

Versorgungsspannung

24 VAC ±10%, 50-60 Hz

Hinweis: 24 VDC Versorgungsspannung kann verwendet werden führt aber zur Senkung des MOPD und muss durch den Systemhersteller überprüft werden.

Eingänge

1 Analogeingang 4...20 mA, Eingangswiderstand 364 Ω,

oder

1 Digitaleingang 24 V AC/DC (+10%, -15%), 50-60 Hz

Ausgänge

Stromausgänge für Schrittmotoransteuerung v. EX4-8 /CV4-7

Unterbrechungsfreie

ECP-024

benötigte Versorgungsspannung: 24 VAC ± 10%

Verdrahtungsschema

(siehe Fig. 3,4,5a,5b)

(#1) Digitaler Eingang (0 V = OFF; 24 V = ON)

unterbrechungsfreie Stromversorgung schließt das Ventil bei

an eine Versorgungsspannung

024 automatisch

Unterbrechung des Digitaleingangs zur Synchronisation oder zum

(P) externer potenzialfreier Öffner-Kontakt (Abpumpfunktion)

Abmessungen

Siehe Fig.7

Kennzeichnung

Tabelle 1

Dip-Schalter Nummer

Ventiltyp/ Synchronisation/ Analogeingang

1 2 3 4 5 6 7

Dip Switch Position

EX4-6

OFF

OFF - -

CV4

OFF

OFF - -

CV5-6

OFF

OFF - -

EX7

OFF

OFF - -

CV7

OFF

OFF - -

EX8

OFF

OFF - -

Synchronisation –Ja

- - - - - - OFF - Synchronisation –Nein

- - - - - - ON - Signal: 4-20 mA

- - - - - - -

OFF

Signal: 0-10V

- - - - - - -

Schrittmotorsteuerung EXD-U02

für elektrische Regelventile

Beschreibung:

Die Schrittmotorsteuerung EXD-U01 wird zusammen mit den elektrischen Regelventilen der Baureihen EX4-8 und CV4-7 eingesetzt. Die typischen Anwendungen von EXD-U02 in einem transkritischen CO

-Booster-System ist in

Fig.8 dargestellt.

Sicherheitshinweise:

• Lesen Sie die Betriebsanleitung gründlich. Nichtbeachtung kann zum Versagen oder zur Zerstörung des Gerätes und zu Verletzungen führen.

• Der Einbau darf gemäß EN 13313 nur von Fachkräften vorgenommen werden.

• Vor der Verdrahtung ist das System und das Bauteil spannungsfrei zu schalten.

• Die Anlage erst in Betrieb nehmen, wenn alle Kabelverbindungen vollständig sind.

• Netzspannung (110/220/230V) an keinen Anschluss der Schritt- motorsteuerung anlegen.

• Für den gesamten elektrischen Anschluss sind die länderspezifischen Vorschriften einzuhalten.

Einbau:

Ventilsynchronis ation:

• Das EXD-U02 synchronisiert das schrittmotorgetriebene Ventil mit dem mechanischen Referenzpunkt in der vollständig geschlossenen Position, wenn der Digitaleingang für die in Tabelle 2 angegebene Mindestzeit unterbrochen wird.

Funktion Ventilsynchronisation:

• Die Ventilsynchronisation ermöglicht die Wiederherstellung potenziell verlorener Schritte während des Betriebs, wenn bei Dauerbetrieb der Digitaleingang nicht unterbrochen wurde. (Weitere Informationen siehe Technical Bulletin von EXD-

U02)

Achtung:

Das minimalste Analogsignal (0VDC bei 0-10VDC oder 4 mA bei 4-20mA) ist

nur an der Stelle (#6) wie in Fig. 3/4 gezeigt. Die kleinen Klemmen erforde anderen Klemmen eine kleinere Schrauben-

nicht für den Antrieb des Ventils zum vollständigen Schließen vorgesehen. Nur die Unterbrechung des Digitaleingangs ist der geeignete Befehl, um das Ventil in die vollständige Schließstellung zu fahren.

Inbetriebnahme:

• Hinweis: EX/CV Ventile werden in teilweise geöffneter Position geliefert.

Montage auf einer DINHängen Sie die Halterung über die DINund drücken Sie sie nach unten und sie vollständig einrastet und von der DIN-

Fig.2

• Den gesamten Kältekreislauf vakuumieren. Das Ventil kann vor dem Befüllen des Systems in die Schließstellung gefahren werden. Um das Ventil vollständig zu schließen, den Digitaleingang trennen, während die 24VACVersorgungsspannung für eine Zeitspanne, wie in Tabelle 2 dargestellt, angeschlossen wird.

Kabelanschluss:

• Das Verdratungsschema für die Nutzung eines einzelnen Treibers mit optionaler Backup-Batterie ECP-024: siehe Fig.3.Ein einzelnes ECP-024 kann an zwei EXDU02 angeschlossen werden: siehe Fig.4.

• Für eine einfache Verdrahtung zwischen EX4-8 / CV4-7 und EXD-U02 wird die Verwendung von vorverdrahteten M12-Steckern mit Kabel (EXV-Mxx)

Tabelle 2

Technische Daten:

empfohlen. Die Farben der Drähte entsprechen der Farbcodierung der Schrittmotoranschlüsse. (siehe Fig.3 & 4).

• Der digitale 24VAC-Eingang (#1, Fig.3 & 4) kann von derselben Stromquelle versorgt werden. Der Digitaleingang dient als EIN/AUS-Befehl und ist nur eine Methode, um sicherzustellen, dass das Ventil vollständig geschlossen ist. Der Digitaleingang kann über einen oder mehrere potentialfreie Kontakte gesteuert werden. Wie dargestellt, ist der externe Kontakt "C" ein Schließer-Kontakt (im Ruhezustand offen) und die Aktivierung/Deaktivierung erfolgt in der Regel parallel zum EIN/AUS des Verdichters. Der zusätzliche externe Öffner-Kontakt "P" (im Ruhezustand geschlossen), der in Reihe mit dem Kontakt "C" geschaltet

Stromversorgung

ist, kann für die Abpumpfunktion verwendet werden.

• Die externe Erdung auf der Rückseite des EXD-U02, ist zwingend vorgeschrieben. (Fig.2).

• Verwenden Sie für die 24VAC Stromversorgung einen Transformator der Kategorie II (#2). Die 24VAC-Leitung nicht erden und installieren Sie eine Sicherung in richtiger Größe (#3).

• Halten Sie die Kabel für die Stromversorgung, den Schrittmotor des Ventils und das Signal getrennt.

• Empfohlener Kabelquerschnitt Ø 0.5 … 2.5 mm

Spezielle Verdrahtung für 2 Ventile/Treiber mit einer Quelle für den Analogeingang (Fig.4):

• Zwei Ventile arbeiten gleichzeitig parallel. Es ist für die Anwendung vorgesehen, dass beide Ventile synchronisiert sind und sich gleichermaßen öffnen oder schließen. Bei einem analogen 4-20mA-Signal und siehe Fig.5a bei einem 0-10VSignal siehe Fig.5b.

Einstellung der DIP- Schalter (Fig.6):

Trennen Sie die Stromversorgung sowie das analoge Eingangssignal. Stellen Sie die DIP-Schalter mit einem Bleistift oder ähnlichem gemäß Tabelle 1 ein. Die DIPSchalter des neuen EXD-U02 sind alle auf AUS gestellt (OFF: Abwärts / ON: Aufwärts).

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(#2) Transformator (#3) Sicherung (#4) EXV-Mxx Ventil-Anschlusskabel mit konfektioniertem Stecker für EX4-8 / CV4-7 Adernfarben: WH = Weiß BK = Schwarz

BL = Blau BN = Braun (#5) Analogsignal von Steuergerät von Drittanbieter (4…20 mA oder 0…10 V) (#6) Analogeingang (4…20 mA oder 0…10 V) (#7) Optionale

Stromausfall, wenn die Anwendung ein Ventil mit Absperrfunktion erfordert

(#8) Klemme mit der EXD-U02 /ECP-024

angeschlossen wird. Im Falle eines Stromausfalls steuert das ECPdas/die Ventil(e) in die Schließstellung

vollständigen Schließen des Ventils.

1 Analogeingang 0...10 V, Impedanz 24 kΩ

Ausgänge: 2 x mit jeweils +18 VDC

Instructions de service

EX4-8 / CV4-7

• EXD-U02 peut être fourni en deux versions : seul ou en kit avec le lot de connecteurs

les

raccordement du signal analogique est différent

sur l’entrée (#6) voir Fig.3/4. Les petits connecteurs nécessitent un tournevis de plus petite taille comparé aux autres connecteurs.

Fig.1

• EXD-U02 est livré avec des fixations adaptées

aux rails DIN. Accrocher le driver au rail DIN et pousser jusqu’à ce qu’il se clipse complètement sur le rail

Tableau 1:

Commutateurs (DIP))

Vanne / récupération de pas / entrées analogiques

1 2 3 4 5 6 7

position les commutateurs

EX4-6

OFF

OFF - -

CV4

OFF

OFF - -

CV5-6

OFF

OFF - -

EX7

OFF

OFF - -

CV7

OFF

OFF - -

EX8

OFF

OFF - -

Récupération de pas – Oui

- - - - - - OFF - Récupération de pas – Non

- - - - - - ON - Signal: 4-20 mA

- - - - - - -

OFF

Signal: 0-10V

- - - - - - -

Vanne

Temps fermeture (s)

Vanne

Temps fermeture (s)

EX4-6

2…5

CV4-6

2…5

EX7

4…5

CV7

13…15

EX8

6…8 - -

Tension d’alimentation

24 VAC ±10%, 50-60 Hz

Note: Une tension inférieure à 24 VDC peut être utilisée. Cependant, il

fabricant du système.

Entrées

1 entrée analogique 4…20 mA, résistance de charge 364Ω

60 Hz

Sorties

bornes pour alimentation du moteur pas à pas EX4-8/ CV4-7

Module batterie

ECP-024

Alimentation de ce module batterie: 24 VAC ± 10%

Schéma de raccordement électrique (voir Fig. 3, 4, 5a, 5b)

(#1) Signal entrée digital (0 V = OFF; 24 V = ON)

(fonction pump down)

Dimensions

Marquage

Module d’alimentation universel

Informations générales:

Le module pilote universel EXD-U02 est conçu pour alimenter les vannes de détente électroniques EX4-8 et CV4-7. L’application typique de l’EXD-U02 est un système booster CO

transcritique comme montré en Fig.8.

Recommandations de sécurité:

• Lire attentivement les instructions de service. Le non-respect des instructions peut entraîner des dommages à l’appareil, au système, ou des dommages corporels.

• Selon la norme EN 13313, il est destiné à être utilisé par des personnes ayant les connaissances et les compétences appropriées.

• Avant de câbler, déconnecter toutes les alimentations électriques du système et des équipements.

• Ne pas faire de mise en route avant d’avoir terminé le câblage.

• Ne pas appliquer une tension de 110/220/230V sur n’importe laquelle des

bornes du module.

• Le raccordement électrique doit être conforme aux normes électriques locales.

Installation:

électriques K09-U00.Installer tous connecteurs électriques. Le connecteur pour le

des autres en dimensions et s’adapte uniquement

EXD-U02 pour vannes électronique

Synchronisation de la vanne:

• L’EXD-U02 synchronise la vanne à moteur pas à pas avec la référence mécanique correspondant à la position de fermeture complète, lorsque le signal d’entrée digital est interrompu pendant un temps minimum donné dans le tableau 2.

Fonction récupération de pas:

• La récupération de pas permet de récupérer les pas potentiellement perdus au cours du fonctionnement si l’entrée digitale n’a pas été interrompue au cours d’un fonctionnement continu. (pour plus de détails vedi Bulletin technique EXD-U02)

Attention:

• La valeur minimum du signal analogique (0VDC en cas de 0-10VDC ou 4mA en cas de 4-20 mA) n’est pas nécessaire pour amener la vanne en position de fermeture complète. Seule l’interruption du signal d’entrée digital est la commande appropriée pour amener la vanne en position de fermeture complète.

Procédure de démarrage:

• Note: les vannes EX/CV sont livrées en position partiellement ouverte.

• Tirer au vide l’intégralité du circuit frigorifique. La vanne peut être amenée en

position fermée avant charge du système. Pour fermer complètement la vanne, il faut déconnecter l’entrée digitale tout en conservant l’alimentation 24VAC pendant une durée indiquée sur le tableau 2 ci-dessous.

Fig.2

Câblage:

• Pour le câblage du driver avec une batterie de secours ECP-024 (option), voir Fig. 3. Un ECP-024 peut être raccordé à deux EXD-U02, voir Fig. 4

• Il est recommandé d’utiliser le connecteur précâblé M12 (EXV-Mxx) pour raccorder des vannes EX4-8 ou CV4-7 avec EXD-U02. Les couleurs de câbles correspondent aux codes couleur des bornes du moteur pas à pas (voir Fig.3 & 4).

• L’entrée digitale 24VAC (#1, Fig.3 & 4) peut provenir de la même source que l’alimentation. L’entrée digitale fonctionne comme une commande ON/OFF et est la seule manière de s’assurer que la vanne est complètement fermée. L’entrée digitale peut être contrôlée par un contact sans potentiel. Comme illustré, le contact extérieur “C” est un contact normalement ouvert, et son activation/désactivation se fait en générale en parallèle du ON/OFF du compresseur. Le contact externe additionnel « P » est normalement fermé, en série avec le contact « C », et peut être utilisé pour la fonction « pump down ».

• La mise à la terre sur la face arrière du EXD-U02 est obligatoire (Fig.2).

• Utiliser un transformateur catégorie class II (#2) pour l’alimentation 24 VAC. Ne

pas mettre à la terre la ligne 24 VAC et installer un fusible du calibre approprié (#3)

• Garder éloignés les câbles de l’alimentation, du moteur pas à pas, et du signal.

• Taille recommandée des câbles Ø 0.5 … 2.5 mm

Câblage spécial pour deux vannes/ drivers avec une seule entrée analogique (Fig.4):

• Deux vannes peuvent opérer simultanément en parallèle. Celà est conçu pour des applications où deux vannes sont synchronisées, en s’ouvrant ou se fermant de la même manière. Dans le cas d’un signal 4-20mA, voir Fig.5a et dans le cas d’un signal 0-10V, voir Fig.5b.

Positionnement des commutateurs (Fig.6):

Déconnecter l’alimentation ainsi que le signal d’entrée analogique. Positionner les commutateurs à l’aide d’un crayon ou équivalent selon la table 1. Les commutateurs d’un nouvel EXD-U02 sont tous en position OFF (OFF: vers le bas / ON: vers le haut).

Tableau 2

Informations techniques:

en résulte une MOPD inférieure. Ce point doit être vérifié par le

1 entrée analogique 0…10 V, impédance 24kΩ

1 entrée signal digital en 24 VAC/DC (+10% / -15%), 50-

de secourt

2 sorties séparées, chacune +18 VDC

(#2) Transformateur (#3) Fusible (#4) Câble connecteur réf. EXV-Mxx pour EX4-8 / CV4-7

Code couleur des câbles: WH= Blanc BK=Noir BL= Bleu BN=Marron

(#5) Signal fourni par le régulateur tiers 4…20 mA ou 0…10 V (#6) Entrée analogique (4…20 mA or 0…10 V) (#7) Module batterie (optionnel) pour assurer la fermeture de la vanne en cas de

coupure secteur, application avec modèle de vanne à étanchéité garantie à la fermeture.

(#8) L’alimentation (EXD-U02 /ECP-024) doit être raccordée à la même source.

En cas de coupure d’alimentation, l’ECP-024 amène automatiquement la ou les vannes en position fermée.

(C) Contact extérieur normalement ouvert sans potentiel. Fonction: Interruption du signal d’entrée digital pour la synchronisation ou

la fermeture complète de la vanne.

(P) Contact extérieur normalement fermé sans potentiel

Emerson Climate Technologies GmbH https://climate.emerson.com/en-gb

Am Borsigturm 31 I 13507 Berlin I Germany Date: 26.11.2019 EXD-U02_OI_ML_R03_866919.docx

voir Fig.7

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Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual