Università degli Studi di Perugia

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Insegnamento CONTROLLO E AUTOMAZIONE

Nome del corso Ingegneria informatica e robotica
Codice insegnamento 70A00051
Curriculum Robotics
Docente responsabile Antonio Ficola
Docenti
  • Antonio Ficola - Didattica Ufficiale
  • Mario Luca Fravolini - Didattica Ufficiale (Codocenza)
Ore
  • 56 Ore - Didattica Ufficiale - Antonio Ficola
  • 16 Ore - Didattica Ufficiale (Codocenza) - Mario Luca Fravolini
CFU 9
Regolamento Coorte 2017
Erogato Erogato nel 2018/19
Erogato altro regolamento
Attività Caratterizzante
Ambito Ingegneria informatica
Settore ING-INF/04
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.
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Sommario
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