Sensori wireless rTM

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Sensori wireless rTM (Remote Temperature Monitoring) abbinati al sistema di supervisore, per il monitoraggio della temperatura

rTM wireless sensors (Remote Temperature Monitoring) combined with supervision systems, for temperature monitoring

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Application Note: Sensori wireless rTM (Remote Temperature Monitoring) abbinati al sistema di supervisore, per il monitoraggio della temperatura

Introduzione e background

Per il retrofit d’impianti esistenti, CAREL propone una soluzione di monitoraggio temperatura dei banchi frigo con il sistema wireless RTM (Remote Temperature Monitoring), abbinata ad un sistema di supervisore CAREL. Il sistema si compone di:

sensori wireless disponibili in due versioni (BP e EP): rilevano lo stato degli ingressi (temperatura/e e • ingresso digitale) e trasmettono il dato via radio al dispositivo Access Point. La comunicazione tra i sensori e l’Access-Point è di tipo bidirezionale. I sensori, oltre a trasmettere il cambiamento delle variabili, sono in grado di ricevere i dati;access point: gateway RS485/ZigBee™ predisposto per raccogliere le informazioni provenienti dai sensori. • Comunica sulla rete RS485 in protocollo Modbus® RTU;Router-Bridge: dispositivo ZigBee™ to ZigBee™ che permette la ripetizione dei segnali radio per raggiungere • maggiori distanze tra Access Point e quando si richiede di espandere la rete di sensori con un maggior numero di unità. Il dispositivo permette inoltre, di estendere una rete cablata seriale RS485;sistema di supervisore Modbus®: PlantVisorPRO o PlantWatchPRO CAREL.•

Il retrofit di impianti esistenti è strettamente legato al rispetto della normativa HACCP1 (analisi dei rischi e punti critici di controllo) che impone a tutte le attività industriali ed artigianali riguardanti gli alimenti di predisporre un programma di autocontrollo al fine di prevenire i rischi legati alla sicurezza ed alla conservazione degli alimenti destinati all’alimentazione umana.Secondo la normativa HACCP, lo storico dei dati inerenti la registrazione delle temperature, di eventi negativi ed azioni correttive intercorse devono essere sempre disponibili e conservati per consultazioni per almeno 1 anno.

CAREL attraverso l’offerta di questo sistema assicura la sicurezza di un monitoraggio continuo e dettagliato dell’impianto.

I principali vantaggi legati all’utilizzo del sistema CAREL per un impianto retrofit sono:costi d’istallazione contenuti;• flessibilità d’installazione e di utilizzo.•

1 La normativa HACCP, introdotta con la direttiva comunitaria 43/93/CEE “igiene dei prodotti alimentari” è oggi estesa a tutte le attività industriali ed artigianali riguardanti gli alimenti al fine di prevenire i rischi legati alla sicurezza ed alla conservazione degli alimenti. Essa prevede l’obbligo di predisporre un programma di autocontrollo basato sulla metodologia HACCP il cui scopo è l’identificazione dei potenziali pericoli, la valutazione della gravità e probabilità di comparsa, l’ individuazione ed applicazione di procedure di controllo.

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Obiettivo

Effettuare il retrofit di un impianto esistente allo scopo di attuare un monitoraggio continuo e dettagliato nel rispetto della normativa HACCP, tenendo conto dei seguenti fattori:

controllare le temperature delle utenze frigorifere già funzionanti con sistema a basso impatto;• evitare la sostituzione dell’elettronica installata a bordo delle utenze stesse;• limitare il numero dei cablaggi sfruttando i vantaggi della tecnologia wireless riducendo così notevolmente • i costi d’installazione;semplificare le procedure di registrazione dei dati;• registrare e monitorare i dati riguardanti l’impianto;• prevenire e/o identificare possibili eventi critici e automaticamente avvisare il responsabile dell’impianto • tramite email, SMS, fax al fine di attuare delle azioni correttive;elaborare report, tabelle e grafici automatici per lo storico dei dati dell’impianto da conservare e archiviare • nel rispetto della normativa HACCP, riducendo i tempi di compilazione della modulistica prevista;offrire la possibilità di monitorare il proprio impianto anche da remoto;• per l’installazione avere tutti i componenti di un unico fornitore.•

Il fornitore diventa “ONE STOP SHOP” per la fornitura e l’assistenza dei componenti necessari per il retrofit

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Affidabilità e flessibilità

Lo schema d’impianto sotto riportato, illustra come CAREL offra prodotti altamente tecnologici inun’ottica di soluzione integrata, costituita da:

sensori wireless;• access point;• Router-Bridge;• sistema di supervisore.•

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Complessivamente l’installazione necessita di pochissimi collegamenti (cablaggi ridotti sfruttando la tecnologia wireless, mantenendo la regolazione già installata a bordo delle utenze frigorifere).Lo scambio dei dati tra sensori avviene tramite ZigBee1, un protocollo wireless altamente performante ed innovativo. In particolare supporta tipologie di reti “Mesh” ovvero “a maglia”, dove ogni nodo interagisce con gli altri della rete. Questo crea un sistema altamente affidabile e flessibile grazie al principio della “ridondanza”, che consente al singolo nodo di “comunicare” direttamente o attraverso uno o più nodi intermedi per raggiungere il/i ricevitore/i; questo significa ricerca di canali alternativi per la trasmissione e la ricezione dei dati. Funzione molto utile per limitare possibili “ostacoli fisici” tra i dispositivi.Questo si traduce in un vantaggio nel caso di cambiamenti di layout dei cabinet nel supermercato.L’elaborazione di grafici e report relativi ai dati dell’impianto risulta semplice ed efficiente attraverso il sistema di supervisione Plantvisor o Plantwach, inoltre, di gestire e supervisionare, da un’unica postazione, più impianti situati in diverse aree geografiche.

1 Tecnologia ZigBee ZigBee è un protocollo di comunicazione in grado di trasmettere dati sfruttando frequenze libere. Il si-stema utilizza la banda di frequenza 2,4 GHz grazie alla creazione di reti mesh, la cui ampia copertura può raggiungere alcune centinaia di metri.Le reti mesh offrono la possibilità di creare percorsi alternativi, ogni nodo infatti interagisce con gli altri aumentando sensibil-mente l’affidabilità.

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La soluzione e i vantaggi

La profonda conoscenza delle applicazioni HVAC/R e la lunga esperienza hanno permesso a CAREL di sviluppare una SOLUZIONE INNOVATIVA per le applicazioni di supervisone e monitoraggio coniugando tecnologia ed estetica. La soluzione proposta da CAREL è composta dall’utilizzo di sensori wireless rTM abbinati al sistema di supervisione PlantVisorPRO o PlantwachPRO.

Sensori Wireless

Sensore wireless BP (Built-in Probe)Il sensore rileva la temperatura interna del banco frigorifero, e la trasmette al supervisore. La frequenza di trasmissione è stabilità dal parametro impostato. È possibile disattivare l’allarme di alta temperatura con tasto locale CLEN, per permettere il cambio merce e la pulizia del banco.

Sensore wireless EP (External Probe)Il sensore è installato sui banchi frigoriferi, ed è predisposto per un collegamento di due sonde di temperatura esterne NTC 10 K a 25°C ß=3435. L’applicazione tipica di utilizzo è quella dei banchi frigo con un sensore posto sull’evaporatore, più uno all’interno della cella, e i due ingressi digitali utilizzati per vedere lo stato porta e defrost, oppure per essere utilizzato per controllare con un sensore due banchi frigo.

Access PointRicevitore radio del segnale sonde che lo converte nel collegamento cablato seriale RS485 Modbus® RTU.

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Router-Bridgeda utilizzare per distanze Sensore…Router-Bridge maggiori di 50 m;• quando i sensori superano le 30 unità per access point;•

DoveI sensori si installano all’interno dei banchi frigo e sulle unità che richiedono un monitoraggio della temperatura.L’Access Point è solitamente installato in prossimità del sistema di supervisore. Quando la distanza Sensori-Access Point è maggiore di 50 m si installa un Router-Bridge.

PerchéPermettono l’acquisizione dei principali parametri di funzionamento di ogni singola utenza frigoriferain campo per renderli disponibili su un sistema di supervisione.

fino a 2 ingressi analogici e 2 ingressi digitali utilizzati.•

Vantagginotevole riduzione dei costi d’installazione poiché i cablaggi sono eliminati (non serve il cavo di • collegamento di linea seriale RS485);affidabilità della trasmissione dei dati del protocollo di trasmissione dati ZigBee;• semplice da installare;• versatile e flessibile;• non sostituisci l’elettronica esistente (anche quella di produzione diversa da CAREL).•

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Sistemi di monitoraggioPerchè

innovativi sistemi di monitoraggio e di supervisione;• PlantVisorPRO e PlantWachPRO permettono il monitoraggio dell’impianto basandosi sulla lettura dei valori • dal campo, sulla registrazione e l’utilizzo di questi valori per generare allarmi.

Vantaggimonitoraggio continuo d’impianto e segnalazione allarmi/anomalie tramite SMS, email, fax;• gestione dati di funzionamento dell’impianto attraverso un database altamente affidabile e creazione di • grafici e report nel rispetto della normativa HACCP;riduzione dei costi complessivi (manutenzione, selezione componenti, installazione del software).•

PlantVisorPRO PlantWatchPRO

Semplifica la gestione HACCPI sistemi di supervisione sono in grado di produrre stampe di temperature ed allarmi per tutti gli strumenti collegati per la supervisione. I dati di temperatura sono memorizzati nel supervisore in conformità alle normative vigenti.

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Permette una gestione semplice e chiara degli allarmiOgni situazione di allarme è rilevata e memorizzata dal supervisore. È possibile l’invio immediato di e-mail, fax, sms per informare il centro di manutenzione delle problematiche occorse, in un’ottica di ottimizzazione degli interventi.

Per ogni allarme può essere definito un livello d’importanza diverso e, a seconda di fasce orarie, inviare le informazioni a più destinatari.


Manutenzione efficaceEssere immediatamente informati è un vantaggio. Gli impianti risultano essere così sempre sotto controllo e con un semplice “click” sono alla vostra portata. Grazie al sistema remoto molte problematiche possono essere immediatamente risolte senza recarsi in loco.

GraficiI supervisori producono grafici dettagliati e completi con la possibilità di rappresentare contestualmente più temperature o stati di funzionamento. Sono uno strumento fondamentale per l’analisi e la diagnostica in caso di non corretto funzionamento delle utenze controllate.


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Per maggiori informazioni contattare la rete commerciale CAREL.

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Application Note: rTM wireless sensors (Remote Temperature Monitoring) combined with supervision systems, for temperature monitoring

Introduction and background

For retrofitting existing installations, CAREL proposes a showcase temperature monitoring solution using the wireless RTM system (Remote Temperature Monitoring), combined with a CAREL supervisor. The system is composed of:

wireless sensors, available in two versions (BP and EP): these measure the status of the inputs (temperature/• and and digital input) and send the data wirelessly to the access point. Communication between the sensors and the access point is two-way. The sensors, as well as sending the change in the status of the variables, can also receive data;access point: RS485/ZigBee™ gateway configured to acquire information from the sensors. Communicates • over RS485 using the Modbus® RTU protocol;router-bridge: ZigBee™ to ZigBee™ device that repeats the wireless signals so as to cover greater distances • between access points and when needing to expand the network of sensors over a higher number of units. The device can also extend a wired RS485 serial network;Modbus® supervisor system: CAREL PlantVisorPRO or PlantWatchPRO.•

The retrofit of existing systems is closely related to compliance with HACCP1 regulations (hazard analysis and critical control points), which require all food industries and small businesses to implement a program of checks so as to prevent the risks relating to the safety and conservation of food for human consumption.According to the HACCP regulations, the log of temperature data, negative events and corrective actions taken must be available at all times and saved for reference for at least 1 year.

By offering this system, CAREL ensures the security of continuous and detailed monitoring of the installation.

The main advantages of the CAREL system for retrofit installations are:low installation costs;• flexible installation and operation.•

1 The HACCP regulations, introduced with EEC directive 43/93 “food hygiene” have today been extended to all food industri-es and small businesses so as to prevent the risks relating to the safety and conservation of foodstuffs. They require the imple-mentation of a program of checks based on the HACCP methodology, the purpose of which is the identification of potential risks, analysis of critical limits and probability of occurrence, identification and application of control procedures.

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Objectives

To retrofit an existing installation for the purpose of implementing continuous and detailed monitoring in compliance with the HACCP regulations, keeping account of the following factors:

control the temperature of existing refrigeration units using a low-impact system;• avoid having to replace the electronics installed on such units;• limit the wiring required by exploiting the advantages of wireless technology, at the same time significantly • reducing installation costs;simplify data recording procedures;• record and monitor the data on the installation;• prevent and/or identify possible critical events and automatically notify the installation supervisor by • email, SMS or fax, so as to allow corrective action to be taken;automatically process reports, tables and graphs on the system data, preserved and filed in compliance • with the HACCP regulations, reducing the time required to complete the required forms;allow the installation to be monitored via a remote connection;• use just one supplier for the components of the installation.•

The supplier thus becomes a “ONE STOP SHOP”, providing and servicing all the components required for the retrofit.

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Reliability and flexibility

The system diagram shown below illustrates how CAREL offers highly technological products within an integrated solution framework, made up of:

wireless sensors;• access points;• router-bridge devices;• supervision systems.•

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Overall, the installation requires very few connections (wiring is reduced by exploiting wireless technology, maintaining the existing controllers on the refrigeration units).Data is exchanged between the sensors using ZigBee1, a high-performance and innovative wireless protocol. Specifically, this supports “Mesh” networks, in which each node interacts with the others in the network. This creates a highly reliable and flexible system, based on the principle of “redundancy” that allows reach individual node to communicate either directly or via one or more intermediate nodes to reach the receiver or receivers, and is extremely useful for overcoming any “physical obstacles” between the devices.All this gives clear benefits when changing the layout of the showcases in the supermarket.The graphs and reports on the system data can be created simply and efficiently using the PlantVisor or PlantWatch supervisory system, which can furthermore manage and supervise several systems situated in different places from one position.

1 ZigBee technology: ZigBee is a communication protocol that sends data over free frequencies. The system uses the 2.4 GHz frequency band, and thanks to the creation of Mesh networks, coverage can reach several hundreds of metres.Mesh networks allow alternative routes to be created, as each node interacts with all the others, thus significantly increasing reliability.

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Solution and benefits

Its profound knowledge of HVAC/R applications and extensive experience have allowed CAREL to develop an INNOVATIVE SOLUTION for supervision and monitoring applications, combining technology and aesthetics. The solution proposed by CAREL is made up of rTM wireless sensors combined with the PlantVisorPRO or PlantWatchPRO supervisory system.

Wireless sensors

BP wireless sensor (Built-in Probe)The sensor measures the temperature inside the refrigerated showcase, and sends the data to the supervisor. The data transmission interval is set by parameter. The high temperature alarm can be disabled locally using the CLEN button, for restocking the products and cleaning the showcase.

EP wireless sensor (External Probe)The sensor is installed on the showcases, and can accommodate two external temperature probes, NTC 10 K at 25°C ß=3435. The typical application is showcases with one sensor on the evaporator, plus one inside the compartment, together with two digital inputs to check the door and defrost status, or alternatively to control two showcases with one device.

Access PointDevice that receives the signals from the wireless probes, and forwards these to the wired RS485 Modbus® RTU serial connection.

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Router-BridgeUsed when the distance between the sensor and the access point exceeds 50 m;• or when there are more than 30 units for each access point;•

WhereThe sensors are installed inside the showcases and on the units configured for temperature monitoring.The access point is usually installed near the supervisory system. When the distance between the sensors and the access point exceeds 50 m, a router-bridge needs to be installed.

WhyAcquisition of the main operating parameters for each individual refrigeration unit in the field, with the data available to the supervisory system.

Up to 2 analogue inputs and 2 digital inputs are used.•

Benefitssignificant reduction in installation costs, by eliminating the need for wiring (the RS485 serial line • connection cable is not used);reliability of data transmission ensured by the ZigBee data transmission protocol;• simple to install;• versatile and flexible;• no need to replace the existing electronics (even if not supplied by CAREL).•

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Monitoring systemsWhy

innovative monitoring and supervision systems;• PlantVisorPRO and PlantWatchPRO can be used to monitor the installation, based on the values read in the • field, saving and processing such values to generate alarms.

Benefitscontinuous monitoring of the system with alarm signals sent by SMS, email, fax;• management of system operating data using a highly reliable database, creation of graphs and reports in • compliance with the HACCP regulations;overall cost reduction (maintenance, component selection, software installation).•


Simplified HACCP managementThe supervision systems can produce temperature and alarm reports for all the instruments connected to the supervisors. The temperature data are saved on the supervisor in compliance with the standards in force.

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Simple and clear alarm managementEach alarm event is detected and saved by the supervisor. In response, an e-mail, fax or SMS can be sent immediately to notify the service centre of the problem, so as to optimise the action taken.

Each alarm can be assigned a different level of importance and the information can be sent to different recipients, based on time bands.


Effective serviceBeing informed instantly is a major advantage. The systems are thus under control at all times, and accessible with a simple “click”. The remote system can be used to resolve many problems immediately, without having to physically go on site.

GraphsThe supervisors produce detailed and complete graphs, with the possibility to represent a series of temperature or operating status values at the same time. These are fundamental tools for analysis and diagnostics in the event of incorrect operation of the controlled units.


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