Insegnamento CONTROLLO E AUTOMAZIONE
Nome del corso di laurea | Ingegneria informatica e robotica |
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Codice insegnamento | 70A00051 |
Curriculum | Robotics |
Docente responsabile | Antonio Ficola |
Docenti |
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Ore |
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CFU | 9 |
Regolamento | Coorte 2017 |
Erogato | Erogato nel 2018/19 |
Erogato altro regolamento | |
Attività | Caratterizzante |
Ambito | Ingegneria informatica |
Settore | ING-INF/04 |
Anno | 2 |
Periodo | Primo Semestre |
Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
Lingua insegnamento | ITALIANO |
Contenuti | AUTOMAZIONE Controllo di sistemi mediante PLC. Linguaggi LADDER, SFC, ST. Human-machine interfaces (HMI). Sistemi SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Reti per l'automazione. CONTROLLO Regolatori PID. Metodi di sintesi analitici. Applicazioni al controllo di motori brushless e a corrente continua. |
Testi di riferimento | Dispense a cura del docente (in Unistudium). Chiacchio, PLC e automazione industriale, McGraw-Hill, Milano, 1996 (Biblioteca ING 731-098) Pirraglia, Il PLC: dalla teoria al laboratorio: progettazione Grafcet e Ladder, Youcanprint, 2013 (Biblioteca ING 731-126) Barezzi, PLC Controllori Logici Programmabili, Ed. S. Marco (Biblioteca ING. 731-125). |
Obiettivi formativi | L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel fornire agli studenti le basi per l'analisi e la progettazione di sistemi di automazione industriale. In particolare, al termine del corso lo studente avrà: a) conoscenze sulla rappresentazione di algoritmi di controllo mediante macchine a stati finiti; b) conoscenza di alcuni linguaggi per la programmazione di PLC: ladder e SFC; c) conoscenza dei metodi di taratura di regolatori PID; d) capacità di analizzare sistemi di automazione; e) capacità di progettare e implementare algoritmi di controllo per sistemi di automazione industriale; f) capacità di utilizzare software commerciali per la programmazione di PLC; g) capacità di scegliere fra diversi algoritmi di controllo basati su regolatori PID. h) capacità di usare di strumenti software per il progetto e la simulazione di sistemi di controllo. |
Prerequisiti | E' richiesta la conoscenza dei concetti di controllo a controreazione e stabilità. |
Metodi didattici | Lezioni frontali. Esercitazioni in aula e in laboratorio. |
Altre informazioni | Nessuna. |
Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame prevede una prova orale e l'esposizione di un elaborato prodotto in modo autonomo. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 45 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma. La prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio e organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico. Nella discussione dell'elaborato l'allievo dovrà illustrare le problematiche poste dal caso assegnato, le possibili soluzioni alternative, la metodologia adottata e l'analisi dei risultati ottenuti. |
Programma esteso | AUTOMAZIONE Sistemi di automazioni basati su PLC (Programmable Logic Controller). Industry 4.0. Sistemi combinatori e sequenziali. Macchine a stati finiti. Logica a relé. Architettura dei PLC (Programmable Logic Controller). Schede d’ingresso e uscita. Architettura del software per PLC. Ciclo di scansione. Linguaggio ladder. Contatti NO e NC, bobine. Strutture avvio e arresto prevalente. Aspetti di implementazione. Contatti a impulso; bobine S/R; contatori. Timer; sequenziatori; registri a scorrimento; blocchi aritmetici e logici. Conversione in ladder di macchine a stati. Ambienti di sviluppo per la programmazione di PLC (Omron e Siemens). Linguaggio SFC: passi, transizioni e azioni. Esempio. Macrofasi. Strutture del linguaggio SFC. Conversione di diagramma SFC in equazioni booleane. Linguaggio ST. Function block. Reti per l’automazione (DeviceNet, CAN, Profibus, ProfiNet). Human-Machine Interface (HMI). Sistemi SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Ambienti di sviluppo per la programmazione di PLC (Omron e Siemens) CONTROLLO Regolatori PID. Identificazione di sistemi a tempo continuo: metodi basati sulla risposta al gradino e sulla risposta in frequenza. Le azioni Proporzionale, Integrale e Derivativa. Forma standard ISA. Schemi anti-windup e bumpless. Implementazioni digitali di regolatori PID. Metodi semiempirici e analitici di calibrazione. Applicazione al controllo di motori brushless e a corrente continua. |