Programma

L’obiettivo del corso è quello di preparare lo studente alle problematiche di progettazione hardware-software dei sistemi di automazione industriale. Dopo una rivisitazione delle basi teoriche della teoria della misura e dei controlli automatici e una panoramica dei sensori/trasduttori maggiormente utilizzati negli impianti di controllo, è prevista una fase sperimentale mediante l’implementazione hardware-software di semplici sistemi di controllo attraverso l’utilizzo di tool e di simulatori (Arduino e Matlab). Al termine del corso lo studente conoscerà i principi di funzionamento e di programmazione dei dispositivi di controllo e i loro requisiti principali.

1. L'automazione industriale.
a. Modello di un dispositivo di controllo.
b. Modello di un sistema di controllo industriale
2. Dispositivi di controllo
a. Requisiti di un dispositivo di controllo
b. Controllori per applicazioni generiche
c. Controllori specializzati
3. Cenni di metrologia e strumentazione elettronica. Errori di misura
4. Elementi di sensori e trasduttori
a. Caratteristiche di un sensore
b. Sensori di moto
c. Sensori di temperatura
d. Sensori di pressione
e. Sensori di forza
f. Cenni sugli attuatori idraulici
g. Servo-attuatori
h. Sensori di vibrazione
5. Condizionamento e conversione dei segnali
a. Richiami sugli amplificatori operazionali
b. Amplificatore da strumentazione
c. Convertitori F/V
d. Convertitori A/D e D/A
6. Risposta armonica e analisi spettrale
7. Regolatori PID industriali
a. Leggi di controllo
b. Taratura manuale e automatica
c. Realizzazione digitale
8. Ciclo di sviluppo dei sistemi di automazione
a. Sviluppo dei sistemi di controllo
b. Esempi di architetture di controllo
9. Introduzione ai sistemi Arduino
10. Esempi di applicazione per controllo industriale

Testi Adottati

Il materiale didattico necessario per lo svolgimento del corso è costituto da:
- dispense;
- presentazioni power point utilizzate nelle lezioni;

Testi di riferimento:

[1] P. Chiacchio e F. Basile, Tecnologie Informatiche per l'Automazione, seconda ed. McGraw-Hill, 2004.
[2] G. Magnani, G. Ferretti e P. Rocco, Tecnologie dei Sistemi di Controllo, seconda ed. McGraw-Hill, 2007.
[3] P. Bolzern, R. Scattolini e N. Schiavoni, Fondamenti di controlli automatici, terza ed. McGraw-Hill, 2008

Bibliografia Di Riferimento

Testi di riferimento: [1] P. Chiacchio e F. Basile, Tecnologie Informatiche per l'Automazione, seconda ed. McGraw-Hill, 2004. [2] G. Magnani, G. Ferretti e P. Rocco, Tecnologie dei Sistemi di Controllo, seconda ed. McGraw-Hill, 2007. [3] P. Bolzern, R. Scattolini e N. Schiavoni, Fondamenti di controlli automatici, terza ed. McGraw-Hill, 2008

Modalità Erogazione

Il corso si svolgerà in maniera tradizionale, con lezioni frontali e esercitazioni programmate.

Modalità Frequenza

La frequenza del corso non è obbligatoria.

Modalità Valutazione

L’esame finale consiste in una prova scritta individuale con durata di 2 h, e comprende tre domande in forma aperta e nella valutazione dell’esperienza in laboratorio. Lo studente deve dimostrare un’adeguata conoscenza dei concetti acquisiti durante il corso. L’esito dell’esercitazione di laboratorio è vincolante ai fini dell’accesso alla prova scritta. Le prove contribuiscono ognuna per il 50% della valutazione finale, pertanto il superamento di una delle due prove non è sufficiente per il superamento dell’esame.