Esempio del funzionamento di un impianto di refrigerazione utilizzando il software iFIX per applicazioni SCADA

1. Impianto di refrigerazione
in ambiente Ifix

2. Ciclo frigorifero
Prima di introdurre il nostro impianto, riguardiamo dalla teoria cos’è un ciclo frigorifero:
1-2 un compressore comprime il fluido che diventa gas. Aumenta la temperatura
2-2’ il gas passa in un condensatore. Diminuisce la temperatura
2’-3 il gas diventa liquido e perde calore
3-4 il liquido passa nell’evaporatore dove viene fatto espandere. Diminuisce la temperatura.
4-5 il liquido evapora ed acquista calore

3. Impianto di refrigerazione
Il ciclo frigorifero è alla base del funzionamento di un impianto di refrigerazione, ovvero un impianto
utilizzato per abbassare la temperatura in un determinato ambiente.
L’ ambiente da refrigerare dovrà contenere lo scambiatore di calore che acquisisce calore
togliendolo dall’ambiente (evaporatore), mentre lo scambiatore di calore che cede calore deve
restare al di fuori

4. Due stadi di compressione
Ci possono essere casi, come il nostro, in cui la compressione del fluido avviene in due stadi. Il
motivo può essere semplicemente perché si vogliono utilizzare due diverse pressioni operando in
maniera graduale, oppure che uno dei due stadi serva per il riciclo di parte del vapore che altrimenti
andrebbe perso, in modo da ottimizzare l’impianto.
In questo caso, tra i due scambiatori di calore, si avrà bisogno di un serbatoio dove immagazzinare il
liquido e collegarlo a due uscite una per il liquido ed una per il gas.

5. Interfaccia grafica
Per realizzare il ciclo del nostro impianto di refrigerazione a due stadi in ambiente Ifix siamo partiti
dall’interfaccia grafica dove sono stati inseriti non solo tutti gli elementi dell’impianto, ma anche le
valvole, interruttori e sensori necessari alla sua supervisione e controllo.Sensore di
riempimento del
condensatore
Interruttore
generale che regola
il funzionamento
dell’intero impianto
Serbatoio con valvola
che ne regola l’uscita
del fluido
Valvola che regola
l’uscita del liquido
dal condensatore
Valvola che
controlla il
ciclo
Valvola che controlla
l’uscita del gas
dall’evaporatore

6. Database manager
NOME DEL TAG DESCRIZIONE TIPO
Temperatura compressore 1 Restituisce in ordine crescente un valore tra 0 e 100 Input analogico
Temperatura condensatore 1 Restituisce in ordine decrescente un valore tra 100 e 50 Input analogico
Temperatura evaporatore 1 Restituisce in ordine decrescente un valore tra 50 e 0 Input analogico
Temperatura compressore 2 Calcola il valore assegnato dall’omonimo input analogico, moltiplicandolo per il valore binario della
valvola del ciclo
Calcolatore
Temperatura condensatore 2 Calcola il valore assegnato dall’omonimo input analogico, moltiplicandolo per il valore binario della
valvola del condensatore
Calcolatore
Temperatura evaporatore 2 Calcola il valore assegnato dall’omonimo input analogico, moltiplicandolo per il valore binario della
valvola dell’evaporatore
Calcolatore
Valvola ciclo Valvola che determina l’inizio del ciclo, necessità inizialmente di input manuale Digital input
Valvola condensatore Valvola che determina l’uscita del fluido dal condensatore, non necessità di input manuali Digital output
Valvola serbatoio Valvola che determina l’uscita del fluido dal serbatoio, non necessità di input manuali Digital output
Valvola evaporatore Valvola che determina l’uscita del fluido dall’evaporatore, non necessità di input manuali Digital output
Sensore condensatore Sensore che segnala alla valvola del condensatore quando aprirsi Digital output
Interruttore Interruttore generale dell’impianto Digital input
Serbatoio Serbatoio che immagazzina il fluido tra i due scambiatori di calore e lo rilascia sotto forma di liquido e
gas da due diverse uscite
Input analogico
Istruzioni ciclo 1 Righe di codice che permettono al ciclo di funzionare Program block
Istruzioni ciclo 2 Righe di codice che implementano le precedenti Program block

7. Database manager

8. Elementi
L’interruttore generale è connesso ad un DI e sotto un basic animation dialog ci permette di leggere se è in
stato di ON o di OFF.
Solo in stato di ON il ciclo funziona, altrimenti anche se le valvole possono essere aperte il fluido non percorre.
Le valvole presenti sono connesse a DO essendo che si aprono e chiudono in automatico.
Solo la valvola di controllo del ciclo è connessa ad un DI in quanto si può scegliere se aprirla o chiuderla
manualmente grazie alla funzione push botton del data entry expert.
Ognuna delle valvole cambia colore in base allo stato di funzionamento. Rossa se chiusa, verde se aperta.

9. Elementi
Stesso discorso per il sensore di riempimento del condensatore che diventa verde quando il
condensatore è pieno, e segnala alla valvola successiva quando aprirsi.
I tubi che collegano l’intero impianto, grazie alla funzione blink to, lampeggiano cambiando colore
per segnalare quando il fluido è di passaggio
Infine il serbatoio grazie al program block viene istruito su quando e come riempisi/svuotarsi. Di
fianco ad esso il datalink collegato al relativo AI ci permette di leggere la quantità di liquido
all’interno.

10. Flow chart Program block
interruttore
Valvola
ciclo
Livello
serbatoio > 80
Livello
serbatoio < 10
Open
sensore
Open valvola
condensatore
Close
valvola
ciclo
Close
sensore
Close valvola
condensatore
Open valvola
serbatoio
Addout +10
al serbatoio
Addout -5 al
serbatoio
Close valvola
serbatoio
Open valvola
evaporatore
Close valvola
evaporatore
OFF ON
OFF ON NO
YES
YESNO
DELAY 5
Temperatura
> 95
YES
NO

11. Program block
Riga Codice
1 If interruttore = 0 goto 0
2 If valvola ciclo = 0 goto 0
3 If T compressore < 95°C goto 1
4 Open sensore
5 Open valvola condensatore
6 If serbatoio < 80 goto 9
7 Addout +5 to serbatoio
8 Goto 6
9 Close sensore
10 Cose valvola condensatore
11 Open valvola serbatoio
12 Addout -5 to serbatoio
13 If serbatoio < 5 goto 15
14 Goto 12
15 Close valvola serbatoio
16 Open valvola evaporatore
17 Close valvola evaporatore
18 Delay 5
19 Goto 0

12. Program block di supporto
Il seguent PB è utilizzato da programma per evitare di dover riaprire manualmente la valvola che comanda il
ciclo al termine di ognuno.
Valvola
evaporatore
ON
OFF
Open valvola
ciclo
DELAY 5

13. Program block di supporto
Riga Codice
0 If valvola evaporatore = 0 goto 0
1 Open valvola ciclo
2 Goto 0