Piano di Lavoro. di SISTEMI AUTOMATICI. Secondo Biennio

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1 Liceo Scientifico Istituto Tecnico Industriale ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE ALDO MORO Via Gallo Pecca n.4/ RIVAROLO CANAVESE Tel. 0124/ Fax 0124/ Cod. Fisc segreteria@istitutomoro.it URL: SEZIONE TECNICA Anno Scolastico 2015/2016 Piano di Lavoro di SISTEMI AUTOMATICI Secondo Biennio DOCENTE FALETTO Paola Maria BORRELLO Vincenzo CLASSI 4^AE tecn. IL DIRIGENTE SCOLASTICO (Prof. Alberto Focilla)

2 1. (Cfr. Documento Dipartimento di Asse e D.M. 211/2010-Indicazioni nazionali-linee generali e competenze) 1. Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi; 2. Utilizzare linguaggi di programmazione, di diversi livelli, riferiti ad ambiti specifici di applicazione; 3. Analizzare il funzionamento, progettare e implementare sistemi automatici; 4. Analizzare il valore, i limiti e i rischi delle varie soluzioni tecniche per la vita sociale e culturale con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell ambiente e del territorio; 5. Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali 2. ABILITA DISCIPLINARI 3. CONOSCENZE/CONTENUTI attraverso i quali acquisire, esercitare e valutare le competenze (Cfr. D.M. 211/2010-Indicazioni nazionali-linee generali e competenze) Per i punti 2 e 3, vedere le due seguenti tabelle. Per ogni modulo in tabella sono indicate anche le competenze specifiche in riferimento alla numerazione al punto 1. CONOSCENZE E ABILITA SISTEMI AUTOMATICI Classe: 4^AE Sez. Tecnica A.S. 2015/2016 Modulo MODULO 1 Risposta di un sistema nel dominio del tempo 3, 5 MODULO 2 Risposta di un sistema nel dominio della frequenza 2, 3, 5 Conoscenze e Abilità Conoscenze: Lessico e terminologia tecnica del settore Definizione e proprietà della trasformata di Laplace Definizione di stabilità di un sistema Software di simulazione Abilità: Descrivere e spiegare le caratteristiche e le finalità di utilizzo delle Trasformate di Laplace Analizzare sistemi elettrici con le trasformate di Laplace Graficare la risposta di un sistema elettrico studiato con Laplace Utilizzare il lessico e la terminologia tecnica di settore. Conoscenze : Lessico e terminologia tecnica del settore Definizione di funzione di trasferimento Elementi fondamentali dei diagrammi di Bode Criterio di Bode ristretto Software di simulazione Abilità : Calcolare la funzione di trasferimento di un sistema elettrico Costruire un diagramma di Bode e descriverne il comportamento da filtro Analizzare la stabilità del sistema con il criterio di Bode. Utilizzare il lessico e la terminologia tecnica di settore.

3 MODULO 3 Domotica ed Efficienza energetica 1, 2, 4 MODULO 4 Automazione industriale e PLC 2, 3, 4, 5 Conoscenze : Lessico e terminologia tecnica del settore domotico Riferimenti tecnici e normativi riguardanti l efficienza energetica Componenti e sistemi per la domotica Metodi di programmazione specifici Software dedicati Manualistica d uso e di riferimento su MYHOME Abilità : Descrivere e spiegare le caratteristiche elettriche e tecnologiche delle apparecchiature utilizzate Analizzare impianti elettrici di tipo domotico Scegliere i materiali e le apparecchiature in base alle caratteristiche tecniche e all ottimizzazione funzionale e domotica degli impianti corredandoli di documentazione tecnica. Utilizzare il lessico e la terminologia tecnica di settore. Conoscenze : Sistemi di controllo on-off Sistemi di acquisizione dati Schemi funzionali di comando e di potenza Sistemi di controllo a logica cablata e a logica programmabile Architettura dei controllori a logica programmabile Programmazione dei controllori a logica programmabile Software dedicati (Zelio Soft 2) Lessico e terminologia tecnica del settore Abilità : Identificare le tipologie dei sistemi automatici Descrivere le caratteristiche dei componenti dei sistemi automatici Descrivere la struttura dei controllori a logica programmabile Realizzare semplici programmi relativi alla gestione di sistemi automatici. Realizzare semplici programmi relativi all acquisizione ed elaborazione dati. Utilizzare il lessico e la terminologia tecnica di settore

4 PROGRAMMA previsto di SISTEMI AUTOMATICI Classe: 4^AE Sez. Tecnica A.S. 2015/2016 Periodo di svolgimento Da metà Settembre fino a metà Novembre 15 Argomenti MODULO 1 RISPOSTA DI UN SISTEMA NEL DOMINIO DEL TEMPO UD1: Trasformata di Laplace Definizioni, proprietà e finalità di utilizzo Metodi di trasformazione e antitrasformazione: tabelle e fratti semplici UD2: Studio della risposta di un sistema Definizione di funzione di trasferimento nella variabile di Laplace Teoremi del valore iniziale e finale Risposta di un sistema a diversi tipi di sollecitazioni Considerazioni sulla stabilità di un sistema LAB: Utilizzo di fogli di calcolo o sw di simulazione (Multisim) per la produzione di grafici di risposta di sistemi alle varie sollecitazioni di prova MODULO 2 RISPOSTA DI UN SISTEMA NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA Da metà Novembre fino a fine Gennaio 16 UD1: Funzione di trasferimento in regime sinusoidale Definizioni, forme e proprietà delle funzioni di trasferimento di sistemi in regime sinusoidale Diagrammi di Bode: elementi caratteristici e loro rappresentazione UD2: Studio della stabilità e della risposta in frequenza di un sistema Criterio di Bode ristretto Utilizzo del criterio di Bode nei sistemi retroazionati Risposta in frequenza e valori caratteristici Considerazioni sul comportamento da filtro di un sistema LAB: Utilizzo di fogli di calcolo o sw di simulazione (Multisim) per la produzione di diagrammi di Bode

5 MODULO 3 DOMOTICA ed EFFICIENZA ENERGETICA Febbraio e Marzo 16 UD1: Domotica Definizioni e campi di utilizzo MYHOME : un esempio di bus proprietario UD2: Efficienza energetica Definizione e campi di impiego Efficienza passiva e attiva Efficienza energetica e domotica Esempi di applicazioni nel civile e nel terziario LAB: Utilizzo dei pannelli di domotica MYHOME presenti in laboratorio, ricerca sulla documentazione digitale e cartacea correlata. Utilizzo delle risorse web Schneider Electric. MODULO 4 AUTOMAZIONE INDUSTRIALE e PLC Aprile e Maggio 16 (La parte laboratoriale del modulo 4 può cominciare e integrare argomenti trattati nei moduli precedenti) UD1: Automazione industriale Definizioni e caratteristiche distintive Automazione in campo analogico e digitale Sistemi di acquisizione dati Esempi di automazione UD2: Introduzione al PLC Definizioni e caratteristiche Architettura del PLC Linguaggi di programmazione del PLC UD3: Sistema Zelio Logic Caratteristiche e campi di utilizzo Software di programmazione Logica dei contatti aperti e chiusi, temporizzazione e conteggio Software di simulazione LAB: Utilizzo di software di simulazione circuitale Multisim; utilizzo di software di programmazione e simulazione Zelio Soft 2. Utilizzo delle risorse web Schneider Electric. Giugno 16 Ripassi e recuperi 5. METODOLOGIA o Lezione frontale espositiva, limitatamente alla introduzione per ciascun modulo o unità specifica o Lezione dialogata, per l analisi del corpo di ciascun modulo o Lettura, analisi, consultazione di testi o documentazione di carattere tecnico o Esercitazioni di Conoscenza e/o Competenza, a chiarimento, approfondimento e rafforzamento della teoria o Attività di ricerca e/o scoperta guidata, attraverso l uso di Internet o Attività laboratoriali di tipo informatico o Cooperative learning

6 6. ATTREZZATURE E STRUMENTI DIDATTICI o Libri di testo e materiali/proposte annesse, ad esempio la classe virtuale Libro di testo in adozione: Paolo Guidi Sistemi Automatici Vol.2 per Elettronica ed Elettrotecnica ZANICHELLI o Appunti o Documentazione e manuali tecnici o Navigazione in internet o Ipertesti o Lim (se presente in aula) o Laboratori del settore e di informatica 7. MODALITA DI VALUTAZIONE: Vedere verbale della prima riunione di dipartimento elettrico del 9/9/ 15 Le verifiche possono essere scritte (trattazione sintetica più o meno guidata, risposta chiusa, esercizi a punteggio, quesiti a risposta multipla, relazioni), orali (si prediligono le domande aperte), valutazione dell operato degli allievi durante le ore di laboratorio. Il laboratorio viene valutato come produzione informatica e capacità di gestire autonomamente la strumentazione. 8. INTERVENTI E TEMPI DI RECUPERO o Recupero in itinere, modalità utilizzata in modo preferenziale rispetto alle altre in quanto permette un recupero maggiormente condiviso all interno della classe o Sportello, solo se richiesto con prenotazione dai singoli allievi o Lavoro individuale, a completamento delle prime due modalità a meno che non si tratti di situazioni facilmente risolvibili con un maggior impegno personale La tempistica dei recuperi è in buona parte estesa all intero A.S. con particolare attenzione al mese di Febbraio, in cui si chiede di recuperare le valutazioni negative della pagella, e al mese di Maggio in vista della valutazione finale. Le singole verifiche scritte possono essere recuperate entro due settimane dalla consegna degli elaborati corretti, in forma orale o scritta, a seconda degli argomenti trattati e su decisione dell insegnante.