Classe 4Y corso Elettrotecnica ed Elettronica articolazione Elettrotecnica. PROGRAMMA di SISTEMI AUTOMATICI

Transcript

1 Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca Ufficio Scolastico Regionale per la Sardegna ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE BUCCARI MARCONI Indirizzi: Trasporti Marittimi / Apparati ed Impianti Marittimi / Logistica Indirizzi: Elettrotecnica ed Elettronica / Informatica e Telecomunicazioni ======================================== wwwbuccarimarconigovit Classe 4Y corso Elettrotecnica ed Elettronica articolazione Elettrotecnica PROGRAMMA di SISTEMI AUTOMATICI Libro di testo: Corso di sistemi automatici vol2 aut Cerri,Ortolani,Venturini Edizioni Hoepli Altri strumenti o sussidi: web; Fotocopie; LIM,PLC,PC, Labview; Contenuti lezioni, unità didattiche o dei moduli svolti Eventuali discipline coinvolte Attività (extrascolastiche o integrative) coerenti con lo svolgimento del Conoscenze, abilità e competenze Criterio di sufficienza abilità, conoscenze e competenza da acquisire Tipologie prove utilizzati per la valutazione Ore impiegate per lo svolgimento di ciascuna unità o modulo UD1: gli automi 6 Mod1 : Progetto e simulazione degli automi Mod2 : implementazione di Automi Struttura di un automa:ingressi, uscite, stati Saper definire e rappresentare in modo formale un automa Sequential Flow Chart; Passi, transizioni Transizione non abilitata, abilitata e superata risultante da un singolo passo precedente; Linee orientate;regole di sintassi e regole di evoluzione;strutture di base:singola sequenza, fine di una selezione di sequenza, inizio di sequenze simultanee; -Conoscenze di comprensione dei contenuti conoscenze situazioni semplici Saper rappresentare i sistemi sequenziali attraverso le regole dell SFC; saper ricavare il modello matematico dall SFC

2 UD3: PLC Mod1: struttura hardware del plc s Mod2: l ambiente di sviluppo TIA Portal Funzionamento e architettura del PLC; scansione del PLC e tempi di esecuzione; configurazione degli ingressi e uscite digitali; mappatura degli ingressi e uscite; Saper effettuare i collegamenti elettrici dei sensori e degli attuattori con il PLC configurazione della stazione di lavoro; configurazione della rete profinet; Verifiche di collegamento hardware Saper configurare una stazione attraverso l uso del catalogo dei dispositivi Essere in grado di effettuare il debug del collegamento del PLC in rete -Conoscenze di comprensione dei contenuti conoscenze situazioni semplici di 6 20 Mod3 linguaggio di zione : Linguaggi di zione standardizzati dalla norma IEC ; il linguaggio a contatti Indirizzamento ed elementi grafici di base; elementi menti bit; elementi word; Temporizzatori; contatori; operazioni di confronto Conoscere l ambiente di zione di TIA portal Saper scrivere programmi in linguaggio a contatti rispettando le regole sintattiche di 16 Mod4: implementazioni Marcia arresto motore Inversione di marcia Cancello automatico Piano elevatore Comando nastro trasportatore Lavaggio chimico di schede elettroniche 20 Saper implementare il modello matematico degli atomi attraverso il

3 linguaggio a contatti Saper effettuare il debugging del di Mod4: Pannello Configurazione all interno di ProfiNet Oggetti del pannello Protrietà metodi ed eventi Operatore KTP 600 basic UD4 LabView Mod1: Ambiente di sviluppo LabView : linguaggio grafico; front panel & block diagram; elementi del pannello frontale e del diagramma; tool palette Realizzazione di una applicazione: progettazione del pannello; progettazione del diagramma; verifica del funzionamento; affinamento dell applicazione; debugging dell applicazione di Conoscere l ambiente di zione di LabView Saper utilizzare gli elementi del front panel e block diagram Blocchi funzionale di base: numeric, boolean,comparison, Mod2: funzioni di LabView Strutture di zione case structure, for loop Mod3: applicazioni Domanda-risposta; conteggio da 1 a 99;Conteggio avanti indietro; maggiore tra tre numeri; marcia arresto Saper implementare il modello matematico dei sistemi attraverso il i simboli del linguaggio Saper effettuare il debugging del di

4 Contenuti lezioni, unità didattiche o dei moduli svolti Eventuali discipline coinvolte Attività (extrascolastiche o integrative) coerenti con lo svolgimento del Conoscenze, abilità e competenze Criterio di sufficienza abilità, conoscenze e competenza da acquisire Tipologie prove utilizzati per la valutazione Ore impiegate per lo svolgimento di ciascuna unità o modulo UD1: Sistemi 13 lineari Mod1 (Diagramma polare della funzione di trasferimento ) Mod2 (Diagramma di Bode del Modulo e della fase ) Proprietà dei vettori Saper rappresentare sul piano complesso la FDT al variare di ω Conoscere le proprietà dei logaritmi e elementi di algebra vettoriale Saper rappresentare le funzioni di trasferimento con i diagrammi di Bode contenuti conoscenze situazioni semplici Saper interpretare i diagrammi di Bode dei filtri Mod2 (Studio dell frequenza con labview ) Saper utilizzare Le funzioni di control & simulation per la rappresentazione dei diagrammi di Bode 10 Gli insegnanti Giovanni Antonio Fadda Sandro Manca

5 Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca Ufficio Scolastico Regionale per la Sardegna ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE BUCCARI MARCONI Indirizzi: Trasporti Marittimi / Apparati ed Impianti Marittimi / Logistica Indirizzi: Elettrotecnica ed Elettronica / Informatica e Telecomunicazioni ======================================== wwwbuccarimarconigovit Classe 4Y corso Elettrotecnica ed Elettronica articolazione Elettrotecnica PROGRAMMA di SISTEMI AUTOMATICI Libro di testo: Corso di sistemi automatici vol2 aut Cerri,Ortolani,Venturini Edizioni Hoepli Altri strumenti o sussidi: web; Fotocopie; LIM,PLC,PC, Labview; Contenuti lezioni, unità didattiche o dei moduli svolti Eventuali discipline coinvolte Attività (extrascolastiche o integrative) coerenti con lo svolgimento del Conoscenze, abilità e competenze Criterio di sufficienza abilità, conoscenze e competenza da acquisire Tipologie prove utilizzati per la valutazione Ore impiegate per lo svolgimento di ciascuna unità o modulo UD1: gli automi Mod1 : Progetto e simulazione degli automi Mod2 : implementazione di Automi Struttura di un automa:ingressi, uscite, stati Saper definire e rappresentare in modo formale un automa Sequential Flow Chart; Passi, transizioni Transizione non abilitata, abilitata e superata risultante da un singolo passo precedente; Linee orientate;regole di sintassi e regole di evoluzione;strutture di base:singola sequenza, fine di una selezione di sequenza, inizio di sequenze simultanee; Saper rappresentare i sistemi sequenziali attraverso le regole dell SFC; saper ricavare il modello matematico dall SFC -Conoscenze di comprensione dei contenuti conoscenze situazioni semplici 6 UD1: gli automi

6 UD2: il microcontrollore Arduino Mod1: struttura della scheda Arduino e gestione degli ingressi e uscite digitali Mod2: L ambiente integrato di sviluppo Mod3: Conoscere la struttura hardware schede Arduino Conoscere la zione in linguaggio C di Arduino Conoscere l IDE di Arduino Programmare Arduino Effettuare il debug del software -Conoscenze di comprensione dei contenuti conoscenze situazioni semplici 21 l implementazione dei sistemi combinatori e sequenziali Saper implementare semplici sistemi combinatori e sequenziali UD3: PLC Mod1: struttura hardware del plc s Mod2: l ambiente di sviluppo TIA Portal Funzionamento e architettura del PLC; scansione del PLC e tempi di esecuzione; configurazione degli ingressi e uscite digitali; mappatura degli ingressi e uscite; Saper effettuare i collegamenti elettrici dei sensori e degli attuattori con il PLC configurazione della stazione di lavoro; configurazione della rete profinet; Verifiche di collegamento hardware Saper configurare una stazione attraverso l uso del catalogo dei dispositivi Essere in grado di effettuare il debug del collegamento del PLC in rete -Conoscenze di comprensione dei contenuti conoscenze situazioni semplici di 6 16 Mod3 linguaggio di zione : Linguaggi di zione standardizzati dalla norma IEC ; il linguaggio a contatti Indirizzamento ed elementi grafici di base; elementi menti bit; elementi word;

7 Temporizzatori; contatori; operazioni di confronto Conoscere l ambiente di zione di TIA portal Saper scrivere programmi in linguaggio a contatti rispettando le regole sintattiche di 14 Mod4: implementazioni Marcia arresto motore Inversione di marcia Cancello automatico Piano elevatore Comando nastro trasportatore Lavaggio chimico di schede elettroniche 18 Saper implementare il modello matematico degli atomi attraverso il linguaggio a contatti Saper effettuare il debugging del di Mod4: Pannello Operatore KTP 600 basic UD4 LabView Mod1: Ambiente di sviluppo LabView Configurazione all interno di ProfiNet Oggetti del pannello Protrietà metodi ed eventi : linguaggio grafico; front panel & block diagram; elementi del pannello frontale e del diagramma; tool palette Realizzazione di una applicazione: progettazione del pannello; progettazione del diagramma; verifica del funzionamento; affinamento dell applicazione; debugging dell applicazione di 8 10 Conoscere l ambiente di zione di LabView Saper utilizzare gli elementi del front panel e block diagram Blocchi funzionale di base: numeric, boolean,comparison, Mod2: funzioni di LabView Strutture di zione case structure, for loop Domanda-risposta; conteggio da 1 a 99;Conteggio avanti

8 Mod3: applicazioni indietro; maggiore tra tre numeri; marcia arresto Saper implementare il modello matematico dei sistemi attraverso il i simboli del linguaggio Saper effettuare il debugging del di Contenuti lezioni, unità didattiche o dei moduli svolti Eventuali discipline coinvolte Attività (extrascolastiche o integrative) coerenti con lo svolgimento del Conoscenze, abilità e competenze Criterio di sufficienza abilità, conoscenze e competenza da acquisire Tipologie prove utilizzati per la valutazione Ore impiegate per lo svolgimento di ciascuna unità o modulo UD1: Sistemi 10 lineari Mod1 (Diagramma polare della funzione di trasferimento ) Mod2 (Diagramma di Bode del Modulo e della fase ) Proprietà dei vettori Saper rappresentare sul piano complesso la FDT al variare di ω Conoscere le proprietà dei logaritmi e elementi di algebra vettoriale Saper rappresentare le funzioni di trasferimento con i diagrammi di Bode contenuti conoscenze situazioni semplici Saper interpretare i diagrammi di Bode dei filtri Mod2 (Studio dell frequenza con labview ) Saper utilizzare Le funzioni di control & simulation per la rappresentazione dei diagrammi di Bode 8

9 Gli insegnanti Giovanni Antonio Fadda Pier Luigi Pilia

10 Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca Ufficio Scolastico Regionale per la Sardegna ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE BUCCARI MARCONI Indirizzi: Trasporti Marittimi / Apparati ed Impianti Marittimi / Logistica Indirizzi: Elettrotecnica ed Elettronica / Informatica e Telecomunicazioni ======================================== wwwbuccarimarconigovit CLASSE 5W Corso Elettrotecnica ed Elettronica articolazione Elettronica PROGRAMMA di SISTEMI AUTOMATICI Libro di testo: Corso di sistemi automatici vol3 aut Cerri,Ortolani,Venturini Edizioni Hoepli Altri strumenti o sussidi: web; Fotocopie; LIM, Arduino, LabView; Contenuti lezioni, unità didattiche o dei moduli svolti Eventuali discipline coinvolte Attività (extrascolastiche o integrative) coerenti con lo svolgimento del Conoscenze, abilità e competenze Criterio di sufficienza abilità, conoscenze e competenza da acquisire Tipologie prove utilizzati per la valutazione Ore impiegate per lo svolgimento di ciascuna unità o modulo UD1: Sistemi lineari 20 Mod1 ( frequenza) Rappresentazione vettoriale di funzioni complesse Diagrammi polari di funzioni complesse Proprietà dei logaritmi Scala logaritmica Decibel Costruzione dei diagrammi di Bode in modulo e fase Analisi dei diagrammi di Bode in modulo e fase dei filtri passa basso e passa alto Proprietà dei logaritmi e elementi di algebra vettoriale Saper rappresentare le funzioni di trasferimento con i diagrammi di Bode Saper interpretare le curve contenuti conoscenze situazioni semplici Diagrammi di Bode asintotici ******************************* Viale Colombo Cagliari - Uff Presidenza / Segreteria (Sede di Via V Pisano 7 - Tel Fax ) - mail@buccarimarconigovit - Codice Fiscale: Codice Meccanografico: CAIS02300D Pag 1 di 4

11 UDA 2: Analisi dei sistemi nello spazio t Mod1: modellizzazione sistemi fisici dei Metodo variabili fisiche Equazione di stato nello spazio t dei sistemi lineari invarianti Soluzione dell equazione di stato dei sistemi elettrici del primo ordine Mod2: risposta dei sistemi al segnale in ingresso a gradino Circuito RC Circuito RL Calcolare integrali immediati Calcolare un integrale con il metodo di scomposizione, di sostituzione e con la formula di integrazione per parti Calcolare l integrale di funzioni razionali fratte Calcolare l area di superfici piane Calcolare gli integrali impropri Applicare gli integrali alla fisica contenuti conoscenze situazioni semplici di di di UDA 3: Analisi dei sistemi nello spazio s Mod1: Algebra degli blocchi dei sistemi Nodo sommatore, diramazione, blocchi in cascati, riduzione/ semplificazione di blocchi connessi Rappresentazione a blocchi di sistemi feedback Rappresentazione a blocchi di sistemi di controllo Conoscere le regole dell algebra degli schemi a blocchi Saper semplificare gli schemi a blocchi contenuti conoscenze situazioni semplici 6 Mod2: Sistemi di controllo Sistemi di controllo a catena aperta e chiusa Risposta dei sistemi del primo Riconoscere le diverse tipologie di sistemi di controllo Saper determinare la forma matematica del regolatore 20 Errore a regime Criterio di stabilità di Bode ******************************* Viale Colombo Cagliari - Uff Presidenza / Segreteria (Sede di Via V Pisano 7 - Tel Fax ) - mail@buccarimarconigovit - Codice Fiscale: Codice Meccanografico: CAIS02300D Pag 2 di 4

12 UDA 4: Controlli automatici Mod1: Regolatori industriali La regolazione proporzionale La regolazione integrale La regolazione proporzionale integrale Conoscere il significato dei diversi elementi regolatori dei regolatori Scegliere il tipo di regolatore in funzione dei dati di progetto contenuti conoscenze situazioni semplici di di 16 Mod2: componenti dei sistemi di controllo: Conoscere le caratteristiche dei trasduttori Saper ricavare il modello matematico del trasduttore trasduttori di temperatura LM35; di ultrasuoni SR-04 ; Fotoresistenza Driver per motori in corrente continua Sistema a microcontrollore Arduino: ingressi e uscite digitali, PWM, conversione analogico digitale, comunicazione seriale Conoscere l ambiente integrato di sviluppo di Arduino Saper implementare in linguaggio C la caratteristica dei trasduttori e degli attuatori Conoscere gli elementi dei sistemi di controllo, essere in grado di interfacciare trasduttori, driver e attuattori ad arduino 20 Sapere implementare l algoritmo di controllo Mod3: controlli automatici con regolazione PI: Conosce circuiti logici combinatori e sequenziali 12 Sistemi Sequenziali: Automa di Moore e di Mealy: Conoscere le regole di base per lo sviluppo del Sequential Functiola chart Saper ricavare il modello matematico dell automa; saper implementare l automa con arduino 16 Implementazione degli automi con arduino Prove di ******************************* Viale Colombo Cagliari - Uff Presidenza / Segreteria (Sede di Via V Pisano 7 - Tel Fax ) - mail@buccarimarconigovit - Codice Fiscale: Codice Meccanografico: CAIS02300D Pag 3 di 4

13 Labview Ambiente di zione Block diagram e front panel programming boolean, numeric, comparison, timing, structure (case,while,for) Numeric control e indicator, led, graph Conoscere la struttura di labview; saper utilizzare gli operatori e le strutture nella simulazione dei sistemi Saper utilizzare Le funzioni di control & simulation per la rappresentazione dei diagrammi di Bode Saper rappresentare e interpretare i diagrammi di Bode contenuti conoscenze situazioni semplici Esercitazioni: Simulazione dei sistemi del primo ordine Gli insegnanti Giovanni Antonio Fadda Roberto Dessi ******************************* Viale Colombo Cagliari - Uff Presidenza / Segreteria (Sede di Via V Pisano 7 - Tel Fax ) - mail@buccarimarconigovit - Codice Fiscale: Codice Meccanografico: CAIS02300D Pag 4 di 4

14 Ministero dell Istruzione, dell Università e della Ricerca Ufficio Scolastico Regionale per la Sardegna ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE BUCCARI MARCONI Indirizzi: Trasporti Marittimi / Apparati ed Impianti Marittimi / Logistica Indirizzi: Elettrotecnica ed Elettronica / Informatica e Telecomunicazioni ======================================== wwwbuccarimarconigovit Classe 5Y - corso Elettrotecnica ed Elettronica articolazione Elettrotecnica PROGRAMMA di SISTEMI AUTOMATICI Libro di testo: Corso di sistemi automatici vol3 aut Cerri,Ortolani,Venturini Edizioni Hoepli Altri strumenti o sussidi: web; Fotocopie; LIM,PC, Labview; Contenuti lezioni, unità didattiche o dei moduli svolti Eventuali discipline coinvolte Attività (extrascolastiche o integrative) coerenti con lo svolgimento del Conoscenze, abilità e competenze Criterio di sufficienza abilità, conoscenze e competenza da acquisire Tipologie prove utilizzati per la valutazione Ore impiegate per lo svolgimento di ciascuna unità o modulo UD1: Sistemi lineari 24 Mod1 ( frequenza) Rappresentazione vettoriale di funzioni complesse Diagrammi polari di funzioni complesse Proprietà dei logaritmi Scala logaritmica Decibel Costruzione dei diagrammi di Bode in modulo e fase Analisi dei diagrammi di Bode in modulo e fase dei filtri passa basso e passa alto Proprietà dei logaritmi e elementi di algebra vettoriale Saper rappresentare le funzioni di trasferimento con i diagrammi di Bode Saper interpretare le curve contenuti conoscenze situazioni semplici Diagrammi di Bode asintotici ******************************* Viale Colombo Cagliari - Uff Presidenza / Segreteria (Sede di Via V Pisano 7 - Tel Fax ) - mail@buccarimarconigovit - Codice Fiscale: Codice Meccanografico: CAIS02300D Pag 1 di 4

15 UDA 2: Analisi dei sistemi nello spazio t e nello spazio s Mod1: modellizzazione sistemi fisici dei Metodo variabili fisiche Equazione di stato nello spazio t dei sistemi lineari invarianti Calcolare integrali immediati Calcolare un integrale con il metodo di scomposizione, di sostituzione e con la formula di integrazione per parti Calcolare l integrale di funzioni razionali fratte contenuti di 18 Soluzione dell equazione di stato dei sistemi elettrici del primo ordine Mod2: risposta dei sistemi al segnale in ingresso a gradino Circuito RC Circuito RL Sistemi ad anello aperto e chiuso Calcolare l area di superfici piane Calcolare gli integrali impropri Applicare gli integrali alla fisica conoscenze situazioni semplici di 20 Errore statico a transitorio esaurito per segnali in ingresso a gradino e rampa Criterio di stabilità di Bode di UD3: PLC Mod1: struttura hardware del plc s Funzionamento e architettura del PLC; scansione del PLC e tempi di esecuzione; configurazione degli ingressi e uscite digitali; mappatura degli ingressi e ; configurazione della stazione di lavoro; configurazione della rete profinet; Verifiche di collegamento hardware Saper configurare una stazione attraverso l uso del catalogo dei dispositivi Essere in grado di effettuare il debug del collegamento del PLC in rete contenuti conoscenze situazioni semplici 10 uscite di ******************************* Viale Colombo Cagliari - Uff Presidenza / Segreteria (Sede di Via V Pisano 7 - Tel Fax ) - mail@buccarimarconigovit - Codice Fiscale: Codice Meccanografico: CAIS02300D Pag 2 di 4

16 Mod2: l ambiente di sviluppo TIA Portal Conoscere l ambiente di zione di TIA portal 10 Mod3 linguaggio di zione KOP : Linguaggi di zione standardizzati dalla norma IEC ; il linguaggio a contatti Indirizzamento ed elementi grafici di base; elementi menti bit; elementi word; Temporizzatori; contatori; operazioni di confronto Saper implementare il modello matematico degli atomi attraverso il linguaggio a contatti Saper effettuare il debugging del di 12 Mod4: Pannello Operatore KTP 600 basic Struttura del pannello Oggetti del pannello Configurazione del pannello all interno di ProfiNet di 4 Mod5: implementazioni: Saper utilizzare le proprietà, i metodi e gli eventi degli oggetti del pannello Marcia arresto motore mar; inversione di marcia; avviamento stella triangolo, cancello automatico, controllo livello Saper implementare il modello matematico Saper effettuare il debug di 20 UD4 LabView Mod1: Ambiente di sviluppo LabView front panel & block diagram; elementi del pannello frontale e del progettazione del pannello; progettazione del diagramma; verifica del funzionamento; 6 ******************************* Viale Colombo Cagliari - Uff Presidenza / Segreteria (Sede di Via V Pisano 7 - Tel Fax ) - mail@buccarimarconigovit - Codice Fiscale: Codice Meccanografico: CAIS02300D Pag 3 di 4

17 diagramma affinamento dell applicazione; debugging dell applicazione Conoscere l ambiente di zione di LabView Saper utilizzare gli elementi del front panel e blok diagram di Mod2: funzioni di LabView Funzioni di base e strutture di zione Blocchi funzionale di base: numeric, boolean,comparison, Strutture di zione case structure, for loop 6 Mod3: applicazioni Simulazione sistemi lineari Mod4 (Studio dell analisi in frequenza con labview ) Saper implementare il modello matematico dei sistemi attraverso il i simboli del linguaggio Saper effettuare il debugging del Saper utilizzare Le funzioni di control & simulation per la rappresentazione dei diagrammi di Bode 10 Gli insegnanti Giovanni Antonio Fadda Pier Luigi Pilia ******************************* Viale Colombo Cagliari - Uff Presidenza / Segreteria (Sede di Via V Pisano 7 - Tel Fax ) - mail@buccarimarconigovit - Codice Fiscale: Codice Meccanografico: CAIS02300D Pag 4 di 4