Insegnamento CONTROLLO E AUTOMAZIONE
| Nome del corso di laurea | Ingegneria informatica e robotica |
|---|---|
| Codice insegnamento | 70A00051 |
| Curriculum | Robotics |
| Docente responsabile | Antonio Ficola |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 9 |
| Regolamento | Coorte 2016 |
| Erogato | Erogato nel 2017/18 |
| 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 Identificazione di sistemi dinamici. Model Based Predictive Control. Sistemi di Controllo Digitale Regolatori PID |
| 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). Ljung, System identification : theory for the user, Prentice-Hall, 1987 (Biblioteca ING. 731-021A) |
| 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. Verranno inoltre trattati i metodi principali per l'identificazione dei sistemi e alcune tecniche di controllo model based. Le principali conoscenze acquisite saranno: descrizione di sistemi di automazione mediante macchine a stati finiti; linguaggi per PLC: Ladder e SFC; metodi di identificazione di sistemi; tecniche di controllo predittivo. Le principali abilità saranno: capacità di analizzare un sistema di automazione industriale; capacità di sviluppare e implementare algoritmi di controllo per sistemi di automazione industriale; capacità di utilizzare ambienti commerciali di sviluppo per la programmazione di PLC; uso di algoritmi per l'identificazione di sistemi. |
| Prerequisiti | E' richiesta la conoscenza dei concetti di controllo a controreazione e stabilità. |
| Metodi didattici | Lezioni frontali. |
| 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 30 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 ed 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. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | AUTOMAZIONE Sistemi combinatori e sequenziali. Macchina a due stati. Architettura dei sistemi di controllo distribuito. Industry 4.0. Architettura dei PLC (Programmable Logic Controller). Schede di 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 Identificazione di sistemi dinamici. Model Based Predictive Control. SISTEMI DI CONTROLLO DIGITALE Modellazione ed analisi di sistemi di controllo digitale. Tecniche di discretizzazione di regolatori tempo continuo. 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 ed analitici di calibrazione. |