AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

Anno accademico e docente
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English course description
Anno accademico
2019/2020
Docente
ELENA MAINARDI
Crediti formativi
6
Periodo didattico
Secondo Semestre
SSD
ING-INF/04

Obiettivi formativi

Il corso ha lo scopo di presentare le applicazioni di controlli automatici nel settore industriale. Il corso e' suddiviso in due parti. Nella prima parte sono trattati gli argomenti relativi al controllo logico di macchine, con particolare riguardo al "Controllo a Logica Programmabile" PLC e ai linguaggi di programmazione secondo norma IEC61131-3. Nella seconda parte vengono trattati gli argomenti di controllo del moto per macchine automatiche, con particolare enfasi sul controllo elettronico (generazione di traiettorie per controllo assi).

Le principali conoscenze acquisite saranno:
- PLC, moduli, caratteristiche generali, indirizzamento dell'I/O
- Norma IEC 61131 e linguaggi di programmazione
- Catene cinematiche e cinematismi di trasmissione del moto
- Leggi di controllo del moto (polinomiali, trapezioidali, cicloidali, spline)

Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
- saper programmare un PLC, risolvendo esercizi di programmazione in ladder, sfc ed st per la soluzione di problemi di controllo logico
- saper dimensionare una catena cinematica rispettando vincoli di posizione e velocità
- saper progettare traiettorie per il controllo assi

Prerequisiti

Concetti di base di controlli automatici.
Analisi matematica I
Concetti base di fisica I (forza, coppia, potenza etc)

Contenuti del corso

Introduzione all'automazione industriale, Controllori a logica programmabile (PLC), struttura dei PLC, elementi di programmazione a "tempo reale", programmazione dei PLC, i linguaggi di programmazione a norma IEC61131-3. Modello software, Dichiarazione di variabili, linguaggi LD, ST, IL, SFC, FBD. Generalita' sul controllo del moto per macchine automatiche, catene cinematiche, analisi delle catene cinematiche, generazione di traiettorie (polinomiali, cicloidali, trapezie), cenni sul calcolo del riduttore ottimo.

Metodi didattici

Il corso è organizzato nel seguente modo:
- lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso;
- esercitazioni nel laboratorio di Informatica con utilizzo del software Codesys per la realizzazione e la simulazione grafica di macchine automatiche programmate nei linguaggi della norma (SFC, LADDER ed ST)
Le esercitazioni (2 ore ciascuna) sono in numero di 4 o 5, e ogni studente lavora singolarmente.

Al termine di ogni argomento di teoria vengono svolti in classe alcuni esercizi presi dalle precedenti prove d'esame

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame è composto da :
1) un compito scritto con un esercizio di SFC, un esercizio di LADDER, un esercizio di controllo del moto e cinque domande scritte di teoria. Dall'a.a 2014/2015 è presente anche un esercizio legato al disegno di semplici schemi elettromeccanici (durata della prova: 3 ore);
oppure
2) un compito scritto con un esercizio di controllo del moto e cinque domande scritte di teoria (dall'a.a 2014/2015 è presente anche un esercizio legato al disegno di semplici schemi elettromeccanici, durata della prova 2 ore), più un progetto software svolto con Codesys su una tesina a scelta tra le due proposte, ogni anno, dalla docente

Nel caso 1) il voto è direttamente il voto dello scritto, nel caso due il voto è determinato dalla media tra le due valutazioni dello scritto e della tesina
E' necessario raggiungere la sufficienza in tutte e tre le macroaree tematiche dell'esame (programmazione in ladder e SFC, controllo del moto, teoria) per avere 18/30

Il superamento dell'esame è prova di aver acquisito le conoscenze e le abilità specificate negli obiettivi formativi dell'insegnamento.

E' possibile sostenere l'esame in lingua inglese

Testi di riferimento

Il materiale di riferimento che contiene tutti gli argomenti del corso è costituito dalle dispense in formato pdf fornite dal docente e presenti sul sito del corso.

Ulteriore testo per approfondimento sul controllo del moto:

G. Canini e C. Fantuzzi: "Il controllo del moto per Macchine Automatiche", Pitagora, Bologna 2003

Ulteriore testo di approfondimento per la programmazione e i PLC:

Karl-Heinz J. and M. Tiegelkamp "IEC61131-3: Programming Industrial Automation Systems", Springer, Germany, 2001.