MATERIA: SISTEMI AUTOMATICI Marco Perzolla A.S.: CLASSE: 5BET. Continuità di insegnante nella materia rispetto all anno precedente Si No

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1 : Silvia Zirti MATERIA: SISTEMI AUTOMATICI Marco Perzolla A.S.: CLASSE: 5BET Continuità di insegnante nella materia rispetto all anno precedente Si No Gli obiettivi disciplinari dell anno precedente (con particolare riguardo alle abilità) erano stati tutti raggiunti, a parte isolati casi individuali? Si No 1. OBIETTIVI EDUCATIVI E COGNITIVI TRASVERSALI La disciplina concorre in collaborazione/sinergia con tutti gli altri insegnamenti del percorso di studi allo sviluppo delle seguenti competenze chiave (Raccomandazione P.E ): comunicazione nella madrelingua; comunicazione nelle lingue straniere; competenza matematica e competenze di base in campo scientifico e tecnologico; competenza digitale; imparare ad imparare; competenze sociali e civiche; spirito di iniziativa e imprenditorialità. 2. OBIETTIVI DISCIPLINARI 2.1. COMPETENZE DA PERSEGUIRE Le competenze chiave elencate sopra sono perseguite nell insegnamento di Sistemi Automatici come competenze specifiche di indirizzo riportate di seguito: utilizzare il patrimonio lessicale ed espressivo della lingua italiana secondo le esigenze comunicative nel contesto scientifico-tecnologico; leggere, comprendere ed interpretare testi scritti di tipo tecnico; redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali; utilizzare una lingua straniera per i principali scopi operativi; utilizzare il linguaggio e i metodi propri della matematica per organizzare e valutare adeguatamente informazioni qualitative e quantitative; individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi; analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi, anche con l ausilio di rappresentazioni grafiche, usando consapevolmente gli strumenti di calcolo e le potenzialità offerte da applicazioni specifiche di tipo informatico; utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinari; individuare collegamenti e relazioni; acquisire ed interpretare l informazione; organizzare il proprio apprendimento in funzione dei tempi disponibili, delle proprie strategie e del proprio metodo di studio e di lavoro; agire in modo autonomo e responsabile; collaborare e partecipare.

2 2.2. ABILITA DA RAGGIUNGERE Saper descrivere e spiegare le caratteristiche elettriche e tecnologiche della strumentazione e delle apparecchiature elettriche ed elettroniche utilizzate in laboratorio. Saper utilizzare correttamente le apparecchiature di laboratorio. Saper realizzare i principali schemi elettrici relativi agli azionamenti industriali con m.a.t. a velocità non regolabile. Saper realizzare programmi e automatismi con PLC utilizzando le diverse tecnologie a disposizione. Saper realizzare un semplice sistema di controllo ad anello aperto per la regolazione della velocità del m.a.t. con convertitore di frequenza. Saper realizzare un semplice sistema di regolazione on/off per il controllo di variabili di processo come temperatura, umidità o livello. Utilizzare il lessico e la terminologia tecnica del settore. Saper redigere la documentazione tecnica relativa agli impianti realizzati COMPETENZE E ABILITA VERRANNO PROMOSSE ATTRAVERSO LO STUDIO DEI SEGUENTI CONTENUTI DISCIPLINARI: CONTENUTI DISCIPLINARI (Conoscenze): PRIMO PERIODO CONTATTORI Principio di funzionamento e parametri caratteristici dei contattori; caratteristiche costruttive dei contattori; categorie d impiego e criteri di scelta di un contattore. SENSORI E TRASDUTTORI Sensori di temperatura Sensori di velocità COORDINAMENTO DELLE PROTEZIONI DA SOVRACORRENTI PER MAT Coordinamento delle protezioni dalle sovracorrenti. Avviamento normale e pesante; avviamento di tipo 1 e tipo 2. GENERALITÀ SUL CONTROLLO DEI PROCESSI L impianto e i suoi processi. Il problema del controllo dei processi: variabile di controllo (o controllante) e variabile controllata. RAPPRESENTAZIONE DEI SISTEMI Rappresentazione dei sistemi automatici mediante schema a blocchi semplificato: dispositivi e apparecchiature con la funzione di controllore, distributore di potenza, e attuatore, definizione del processo e del plant (impianto). Analisi di semplici sistemi industriali e rappresentazione mediante schema a blocchi semplificato ARCHITETTURA DEI SISTEMI DI CONTROLLO L architettura di un sistema di controllo ad anello chiuso (o con retroazione), ad anello aperto e di tipo predittivo (feed-forward). Aspetti del controllo ad anello chiuso, comportamento dei sistemi rispetto ai Tempi 2h aula 3h lab. Settembre - Novembre Novembre - Gennaio

3 disturbi e alle variazioni parametriche. SISTEMI AD ANELLO CHIUSO Sistemi di regolazione e servosistemi. REALIZZAZIONE DI CIRCUITI PER IL TELECOMANDO DI M.A.T. IN LOGICA CABLATA E PROGRAMMABILE. E1. Inserzione diretta di un m.a.t. con segnalazione di intervento della protezione termica, motore in marcia e motore fermo. E2. Inversione di marcia di un m.a.t. con passaggio obbligato per l arresto. E3. Progettazione e realizzazione di un sistema automatico (con m.a.t e con utilizzo di trasduttori digitali meccanici e di prossimità tra quelli disponibili in laboratorio). (E3 con PLC OMRON CPM2A) Schemi elettrici e disegni relativi alle esercitazioni realizzate. INTRODUZIONE ALLO STUDIO E ALLA PROGETTAZIONE DEI SISTEMI DI CONTROLLO Classificazione dei sistemi ad anello chiuso: sistemi di regolazione e servosistemi. Principali campi di impiego dei regolatori e dei servosistemi. L analisi e la sintesi dei sistemi di controllo con retroazione negativa; la funzione di trasferimento complessiva di un sistema: poli, zeri e ordine di un sistema. Studio della risposta nel dominio del tempo di un sistema del I e del II ordine: determinazione del valore iniziale, finale e delle caratteristiche dinamiche, grafico qualitativo della risposta nel dominio del tempo. Il comportamento dei sistemi in regime permanente: tipo di un sistema e calcolo dell errore. Cenni sulla risposta in frequenza. Risposta in frequenza di un sistema del primo ordine e del secondo ordine. Cenni sulla progettazione dei sistemi di controllo: definizione qualitativa dei concetti di stabilità, precisione e prontezza. LA STABILITÀ Generalità sulla stabilità di un sistema. Criterio generale di stabilità. SISTEMI DI REGOLAZIONE AUTOMATICA NEL CONTROLLO DEI PROCESSI CONTINUI Cenni sulle tecniche di controllo nei i sistemi di regolazione: regolatore on/off; regolatori PID. Regolatori analogici e digitali. Settembre Dicembre Gennaio Aprile Aprile - Maggio

4 AZIONAMENTI A VELOCITÀ REGOLABILE CON M.A.T. Regolazione della velocità mediante l impiego di convertitore di frequenza. Risparmio energetico. Azionamento del m.a.t. con convertitore di frequenza. Gennaio Febbraio SISTEMI DI REGOLAZIONE AUTOMATICA DI VARIABILI DI PROCESSO Strumentazione nel controllo dei processi continui. Sensori e trasduttori di temperatura, livello e pressione. Principio di funzionamento e caratteristiche principali. Progettazione e realizzazione di un sistema di controllo on/off di temperatura e umidità con acquisizione di segnali da trasduttori analogici con PLC o LabView. Marzo Maggio 3. ATTIVITA DI RECUPERO E SOSTEGNO In caso di insufficienze diffuse verranno svolte attività di recupero in itinere. Per situazioni individuali di gravi lacune generalizzate potranno essere definite altre modalità di recupero, la cui decisione spetta al Consiglio di Classe. 4. METODOLOGIE In aula si farà uso principalmente della lezione frontale. In laboratorio l attività si svolgerà individualmente o in piccoli gruppi e si cercherà di porre gli alunni di fronte a problemi aperti che li stimolino allo sviluppo della capacità di analisi e ricerca, ma anche all acquisizione di competenze organizzative e ad adottare adeguate modalità di interazione coi compagni. 5. RISORSE E STRUMENTI DIDATTICI - Appunti delle lezioni. - M. Barezzi, Impianti Elettrici Industriali con schemario ed esercitazioni pratiche, Ed. Hoepli, cod. ISBN (utilizzato per il secondo biennio e per il quinto anno); - G. Bergamini A. Benda, Sistemi e automazione Laboratorio di PLC Omron CQM1H e CP1L- STARTEDUDC, Ed. Hoepli, cod. ISBN (utilizzato per il secondo biennio e per il quinto anno). - Manuali e dispense in formato elettronico In laboratorio verranno utilizzati i computer, le periferiche e i software ivi presenti per attività di simulazione, programmazione, ricerca e redazione di documenti tecnici. Si farà uso anche della documentazione tecnica, dei materiali, della strumentazione e delle adeguate strutture a disposizione per l attività pratica. 6. CRITERI DI VALUTAZIONE E VERIFICHE Relativamente ai criteri di valutazione delle prove degli alunni si fa riferimento alla griglia di valutazione di Istituto, approvata dal Collegio dei Docenti e riportata nel PTOF. Nella valutazione finale degli studenti si terrà conto anche del livello di partenza, della continuità nell interesse e della qualità dell impegno, della partecipazione al dialogo educativo, del percorso di apprendimento realizzato oltre che del livello raggiunto

5 In base agli argomenti verranno somministrate prove scritte (composte da quesiti a risposta aperta e/o esercizi),prove grafiche e prove pratiche individuali. Si valuteranno inoltre le esercitazioni individuali o di gruppo e la documentazione tecnica ad esse relativa. Prove orali nel secondo periodo e nel primo per il recupero. Nella valutazione del singolo studente si terrà conto anche della modalità di partecipazione e di interazione coi compagni nei lavori di gruppo, oltre all abilità tecnico-pratica individuale. 7. PROGETTI DEL PTOF A CUI l INSEGNANTE E LA CLASSE PARTECIPANO CON ATTIVITA PARTICOLARI Simulazione Aziendale: realizzazione di prototipi di macchine 8. EVENTUALI PROGETTI INTER/PLURIDISCIPLINARI ATTIVATI O DA ATTIVARE NELLA CLASSE Venezia, 30 ottobre 2018 I docenti Silvia Zirti Marco Perzolla