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B019037 - AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
Principali informazioni
Lingua Insegnamento
Contenuto del corso
Libri di testo consigliati
Obiettivi Formativi
Metodi Didattici
Modalità di verifica apprendimento
Programma del corso
Anno Accademico 2016-17
Anno di corso
Primo Anno - Primo Semestre
Dipartimento di Afferenza
Ingegneria dell'Informazione
Tipo insegnamento
Attività formativa monodisciplinare
Settore Scientifico disciplinare
ING-INF/04 - AUTOMATICA
Crediti Formativi
6
Ore Didattica
48
Periodo didattico
19/09/2016 ⇒ 23/12/2016
Frequenza Obbligatoria
No
Tipo Valutazione
Voto Finale
Contenuto del corso
mostra
Programma del corso
mostra
Docenza
Lingua Insegnamento
Italiano.
Contenuto del corso
Il corso offre una panoramica dei sistemi di produzione industriale e presenta un'approfondita analisi degli aspetti metodologici e tecnologici relativi ai controllori industriali PID e PLC.
Libri di testo consigliati (Cerca nel catalogo della biblioteca)
Testo di riferimento:
[BGP11] Claudio Bonivento, Luca Gentili, and Andrea Paoli.
Sistemi di automazione industriale. Architetture e controllo.
McGraw-Hill, Milano, Italia, 2011.
ISBN 978 88 386 6693–3.
Altri testi suggeriti:
[CB04] Pasquale Chiacchio and Francesco Basile.
Tecnologie informatiche per l’automazione.
McGraw-Hill, Milano, Italia, 2a edition, 2004.
ISBN 88 386 6147–2.
[MFR07] GianAntonio Magnani, Gianni Ferretti, and Paolo Rocco.
Tecnologie dei sistemi di controllo.
McGraw-Hill, Milano, Italia, 2007.
ISBN 978 88 386 7275–0.
Testi per approfondimenti:
[But95] Giorgio C. Buttazzo.
Sistemi in tempo reale.
Pitagora Editrice, Italia, 1995.
ISBN 88 371 1640–3.
[Fal09] Alessandro Falaschi.
Elementi di Trasmissione dei Segnali e Sistemi di Telecomunicazione.
Edizioni ilmiolibro, Italia, v0.99 edi- tion, 2009.
ISBN 978 88 548 2798–1.
Gratuitamente scaricabile all’indirizzo: http://infocom.uniroma1.it/alef/wiki/Didattica/TrasmissioneDeiSegnaliESistemiDiTelecomunicazione .
[FLV00] Augusto Ferrante, Antonio Lepschy, and Umberto Viaro.
Introduzione ai controlli automatici.
UTET Libreria, Italia, 2000.
ISBN 978 88 251 7335–2.
[BGP11] Claudio Bonivento, Luca Gentili, and Andrea Paoli.
Sistemi di automazione industriale. Architetture e controllo.
McGraw-Hill, Milano, Italia, 2011.
ISBN 978 88 386 6693–3.
Altri testi suggeriti:
[CB04] Pasquale Chiacchio and Francesco Basile.
Tecnologie informatiche per l’automazione.
McGraw-Hill, Milano, Italia, 2a edition, 2004.
ISBN 88 386 6147–2.
[MFR07] GianAntonio Magnani, Gianni Ferretti, and Paolo Rocco.
Tecnologie dei sistemi di controllo.
McGraw-Hill, Milano, Italia, 2007.
ISBN 978 88 386 7275–0.
Testi per approfondimenti:
[But95] Giorgio C. Buttazzo.
Sistemi in tempo reale.
Pitagora Editrice, Italia, 1995.
ISBN 88 371 1640–3.
[Fal09] Alessandro Falaschi.
Elementi di Trasmissione dei Segnali e Sistemi di Telecomunicazione.
Edizioni ilmiolibro, Italia, v0.99 edi- tion, 2009.
ISBN 978 88 548 2798–1.
Gratuitamente scaricabile all’indirizzo: http://infocom.uniroma1.it/alef/wiki/Didattica/TrasmissioneDeiSegnaliESistemiDiTelecomunicazione .
[FLV00] Augusto Ferrante, Antonio Lepschy, and Umberto Viaro.
Introduzione ai controlli automatici.
UTET Libreria, Italia, 2000.
ISBN 978 88 251 7335–2.
Obiettivi Formativi
Obiettivo del corso è istruire lo studente sulle principali problematiche, metodologie e tecnologie dei sistemi di produzione industriale al fine di apprendere le seguenti capacità.
- Realizzare rapidamente uno schema PID per il controllo di processo.
- Programmare un controllore PLC per la gestione di una macchina operatrice o il coordinamento di un'intera cella di produzione.
- Riconoscere e gestire le problematiche legate all'uso di tecnologia digitale.
- Scegliere ed utilizzare le tecnologie più adatte per la connettività a livello industriale.
- Realizzare rapidamente uno schema PID per il controllo di processo.
- Programmare un controllore PLC per la gestione di una macchina operatrice o il coordinamento di un'intera cella di produzione.
- Riconoscere e gestire le problematiche legate all'uso di tecnologia digitale.
- Scegliere ed utilizzare le tecnologie più adatte per la connettività a livello industriale.
Metodi Didattici
Lezione in aula.
Modalità di verifica apprendimento
Colloquio di valutazione orale.
Programma del corso
L’automazione industriale. Il processo produttivo e l’automatica [BGP11, c. 1], [CB04, c. 12]: processo automatizzato, sistema di produzione, automazione dell’impianto di produzione, automazione del sistema di supporto. L’architettura “Computer Integrated Manufactoring” (CIM) [BGP11, c. 1], [CB04, c. 7, 10, 11]: modello gerarchico piramidale, infrastruttura di comunicazione aziendale, standard ANSI/ISA-88.01-1995 "Batch Control", architetture elettroniche per il controllo.
Il controllore PID. Progetto di controllori di campo [BGP11, c. 4], [FLV00, c. 1, 2, 4, 11]: problemi del controllo, segnali di riferimento, specifiche del controllo. Controllore PID ideale [BGP11, c. 4], [FLV00, c. 11], [MFR07, c. 7]: rappresentazione matematica, parametri industriali, tecniche di taratura, schemi di controllo multi-PID, formulazione ISA, schema PI-D con anello interno. Controllore PID reale [BGP11, c. 4], [FLV00, c. 11], [MFR07, c. 7]: accorgimenti realizzativi, fenomeno "wind-up" della saturazione degli attuatori, back calculation and tracking. Schema tecnologico del controllo di campo [BGP11, c. 4], [Fal09, cc. 3, 4, 7], [MFR07, c. 4]: adattamento in potenza, trasduzione, conversione, codifica, campionamento, teorema di Shannon, effetto aliasing, effetti del campionamento non ideale, decodifica, interpolazione continua. Dispositivi di controllo tempo discreti [But95, c. 7], [BGP11, c. 4]: progetto per discretizzazione, progetto per mappattura dei poli e degli zeri, PID digitale.
Il controllore PLC. Cenni storici sui controllori logici sequenziali programmabili [BGP11, c. 6], [CB04, c. 8]. Normative IEC 61131-1 e IEC 61131-2 [BGP11, c. 6], [CB04, c. 8]: definizioni e generalità, architettura hardware, moduli, architettura software, sistema operativo, modalità operative. Modulo processore - Caratteristiche dei dispositivi real-time [BGP11, c. 2], [But95, cc. 1-12]: programmazione concorrente, scheduler, scheduling vincolato, starvation, deadlock, sistemi hard e soft real-time, sistemi operativi real-time, funzionamento a copia massiva di ingressi e uscite, rilevazione delle attivazioni. Moduli I/O - Tecnologie per la connettività [BGP11, c. 3], [CB04, c. 11, 15], [MFR07, c. 10]: classificazioni delle reti di calcolatori, mezzi fisici di trasmissione, codifica dei segnali, raccomandazione ISO/IEC 7498-1 “modello ISO-OSI”, normativa IEC 61158 “Fieldbus”, normativa ISO 11898 "Controller Area Network" (CAN). Normativa IEC 61131-3 [BGP11, c. 6], [CB04, c. 8]: linguaggi di programmazione standard di un PLC, programmazione in linguaggio Ladder Diagram, programmazione in linguaggio Sequential Functional Chart.
Il controllore PID. Progetto di controllori di campo [BGP11, c. 4], [FLV00, c. 1, 2, 4, 11]: problemi del controllo, segnali di riferimento, specifiche del controllo. Controllore PID ideale [BGP11, c. 4], [FLV00, c. 11], [MFR07, c. 7]: rappresentazione matematica, parametri industriali, tecniche di taratura, schemi di controllo multi-PID, formulazione ISA, schema PI-D con anello interno. Controllore PID reale [BGP11, c. 4], [FLV00, c. 11], [MFR07, c. 7]: accorgimenti realizzativi, fenomeno "wind-up" della saturazione degli attuatori, back calculation and tracking. Schema tecnologico del controllo di campo [BGP11, c. 4], [Fal09, cc. 3, 4, 7], [MFR07, c. 4]: adattamento in potenza, trasduzione, conversione, codifica, campionamento, teorema di Shannon, effetto aliasing, effetti del campionamento non ideale, decodifica, interpolazione continua. Dispositivi di controllo tempo discreti [But95, c. 7], [BGP11, c. 4]: progetto per discretizzazione, progetto per mappattura dei poli e degli zeri, PID digitale.
Il controllore PLC. Cenni storici sui controllori logici sequenziali programmabili [BGP11, c. 6], [CB04, c. 8]. Normative IEC 61131-1 e IEC 61131-2 [BGP11, c. 6], [CB04, c. 8]: definizioni e generalità, architettura hardware, moduli, architettura software, sistema operativo, modalità operative. Modulo processore - Caratteristiche dei dispositivi real-time [BGP11, c. 2], [But95, cc. 1-12]: programmazione concorrente, scheduler, scheduling vincolato, starvation, deadlock, sistemi hard e soft real-time, sistemi operativi real-time, funzionamento a copia massiva di ingressi e uscite, rilevazione delle attivazioni. Moduli I/O - Tecnologie per la connettività [BGP11, c. 3], [CB04, c. 11, 15], [MFR07, c. 10]: classificazioni delle reti di calcolatori, mezzi fisici di trasmissione, codifica dei segnali, raccomandazione ISO/IEC 7498-1 “modello ISO-OSI”, normativa IEC 61158 “Fieldbus”, normativa ISO 11898 "Controller Area Network" (CAN). Normativa IEC 61131-3 [BGP11, c. 6], [CB04, c. 8]: linguaggi di programmazione standard di un PLC, programmazione in linguaggio Ladder Diagram, programmazione in linguaggio Sequential Functional Chart.