DOCENTI : Prof. Angelo Mazzarolo MATERIA: SISTEMI AUTOMATICI A.S.: CLASSE: 4AE

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1 : Prof. Angelo Mazzarolo MATERIA: SISTEMI AUTOMATICI Prof. Rodolfo Castaldo A.S.: CLASSE: 4AE Continuità di insegnante nella materia rispetto all anno precedente 1 Si No Gli obiettivi disciplinari dell anno precedente (con particolare riguardo alle abilità) erano stati tutti raggiunti, a parte isolati casi individuali? 2 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; OBIETTIVI DISCIPLINARI COMPETENZE DA PERSEGUIRE 3 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; 1 Solo per classi diverse dalla prima 2 Solo in caso di risposta affermativa alla domanda precedente 3 Anche in collaborazione/sinergia con altri insegnamenti. Fare riferimento agli otto ambiti di competenze chiave della Raccomandazione P.E : Comunicazione nella madrelingua; Comunicazione nelle lingue straniere; Competenza matematica e competenze di base in scienza e tecnologia; Competenza digitale; Imparare ad imparare; Competenze sociali e civiche; Spirito di iniziativa e imprenditorialità; Consapevolezza ed espressione culturale.

2 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. 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 descrivere e spiegare il principio di funzionamento dei principali trasduttori. Saper descrivere la struttura dei controllori a logica programmabile. Saper programmare il PLC per la realizzazione di semplici logiche di comando e sequenze temporizzate. Saper realizzare gli schemi elettrici funzionali relativi al comando di semplici sistemi elettropneumatici in logica cablata. Saper realizzare programmi con il PLC relativi al comando di semplici sistemi elettropneumatici. Conoscere la programmazione nel linguaggio SFC e saperla applicare a semplici sequenze automatiche. Saper utilizzare i principali comandi di LabView NI. Saper acquisire segnali da trasduttori digitali con PLC e con scheda DAQ di LabView NI. 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): Tempi 2h aula 3h lab. PRIMO PERIODO Attività da svolgere in aula 2h/sett Sensori e trasduttori di posizione Settembre -Dicembre Trasduttori in un sistema di misura. Classificazione dei trasduttori. Rappresentazione matematica. Caratteristiche funzionali. Diagramma di taratura, curva di taratura, linearità. Parametri dei trasduttori : sensibilità, campo di lavoro, isteresi, risoluzione, tempo di risposta e di salita. Trasduttori ideali. Trasduttori a variazione di resistenza, trasduttori lineari di posizione. Trasduttore di posizione a variazione di resistenza a carico. Esempio : sistema elettromeccanico per il rilievo del livello di un serbatoio. Trasduttore di temperatura a variazione di resistenza. Termoresistenze RTD. Esempio : PT100, conversione R/V a ponte. Circuiti di condizionamento. Termistori NTC e PTC. Trasduttori di temperatura : termocoppie. Interfacciamento delle termocoppie, compensazione di giunto freddo. Trasduttori ad effetto Hall. Trasduttori di corrente a misura diretta di campo. Trasduttori di prossimità, generalità. Attività da svolgere in laboratorio Sistemi elettropneumatici in logica cablata Generalità e simbologia. Caratteristiche dell aria compressa; principali componenti per la produzione e 3h/sett Settembre Dicembre

3 la distribuzione dell aria compressa. Elementi di lavoro pneumatici: cilindri a semplice e doppio effetto; elementi di comando e pilotaggio: elettrovalvole monostabili, bistabili e con ritorno al centro. Metodi grafici per la descrizione di cicli automatici e semiautomatici: il diagramma delle fasi con elettrovalvola monostabile. con elettrovalvola bistabile. monostabile. bistabile. Realizzazione pratica di alcuni automatismi SECONDO PERIODO Attività da svolgere in aula Generalità sul controllo dei processi. Modello matematico e funzione di trasferimento. Analogie tra sistemi elettrici, termici, idraulici e meccanici. Rappresentazione dei sistemi automatici mediante schema a blocchi semplificato. 2h/sett Gennaio Maggio Algebra degli schemi a blocchi Rappresentazione di un sistema, variabili e parametri. Sistemi lineari ed algebrici. Rappresentazione a blocchi. Introduzione all'algebra degli schemi a blocchi. Funzione di trasferimento. Collegamento in cascata, parallelo e retroazione. Sistemi a catena aperta e chiusa. Retroazione. Sistemi in cascata. Algebra dei blocchi : collegamento in parallelo, calcolo della f.d.t. Retroazione. Esempio. Introduzione ai sistemi di controllo automatici. Sistemi di controllo a catena chiusa, schema a blocchi generale, analisi dei segnali in/out. Determinazione della fdt di uno schema complesso. Analisi del risultato ( poli e zeri ). Spostamento di un punto di diramazione a monte e a valle. Riduzione ad uno schema a reazione unitaria. Studio di un sistema a 2 ingressi mediante la sovrapposizione degli effetti. Sistemi a logica programmabile: PLC Collegamenti elettrici nel PLC. Utilizzo del software Cx-One. Il linguaggio di programmazione Ladder Logic. Funzioni di programmazione: ingressi, uscite, relè interni, timer. Acquisizione di ingressi digitali e comando di uscite digitali. Progettazione e realizzazione di semplici logiche di comando e sequenze temporizzate per automazione realizzate con i PLC disponibili (modello: OMRON CPM2A): - circuito di autoritenuta e segnalazioni. - circuito di autoritenuta e segnalazioni con comando da due postazioni - circuito di autoritenuta e segnalazioni con due pulsanti di avvio posti in serie (comando di sicurezza a due mani) - comando di due utenze ad esclusione e segnalazioni (interblocco elettrico). - accensione di una lampada con relè ritardato all eccitazione. - accensione di due lampade in sequenza (ciclo semiautomatico). - accensione di due lampade in sequenza ad intermittenza (ciclo automatico).

4 Attività da svolgere in laboratorio Sistemi elettropneumatici in logica programmabile Funzioni di programmazione: keep, set-reset, contaimpulsi, IL-ILC. con elettrovalvola monostabile. con elettrovalvola bistabile. monostabile. bistabile. Metodi grafici per la descrizione di cicli automatici e semiautomatici: il diagramma passo-transizione (GRAFCET) Il linguaggio SFC. Comando di un ciclo quadro (A+B+A-B-) con elettrovalvole monostabili e bistabili. Comando di un ciclo a L (A+B+B-A-) con elettrovalvole monostabili e bistabili 3h/sett Gennaio Maggio 2. ATTIVITA DI RECUPERO E SOSTEGNO In caso di insufficienze diffuse verranno svolte attività di recupero in itinere. All inizio del secondo periodo è prevista una settimana durante la quale verranno sospese le normali attività curricolari e realizzate unicamente attività di recupero. Per situazioni individuali di gravi lacune generalizzate potranno essere definite altre modalità di recupero, la cui decisione spetta al Consiglio di Classe. 3. METODOLOGIE In aula si farà uso della lezione frontale, lezione partecipata, task. Gli argomenti saranno trattati in modo funzionale alle attività di laboratorio. 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. 4. 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 terzo 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 terzo 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.

5 5. 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 POF dell anno scolastico in corso. Si ribadisce comunque che, 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 In base agli argomenti verranno somministrate prove scritte (composte da quesiti a risposta singola e/o a risposta multipla e/o esercizi), ma anche prove grafiche o pratiche individuali. Si valuteranno inoltre le esercitazioni individuali o di gruppo e la documentazione tecnica ad esse relativa. Eventuali prove individuali orali 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. Si rimanda ai criteri di valutazione del POF: 6. PROGETTI DEL POF A CUI l INSEGNANTE E LA CLASSE PARTECIPANO CON ATTIVITA PARTICOLARI Visite guidate presso luoghi di produzione, aziende ed enti specifici di indirizzo - Incontri con esperti di settore (con eventuale aggiunta di visite guidate progettate e condotte da personale esterno) 7. EVENTUALI PROGETTI INTER/PLURIDISCIPLINARI ATTIVATI O DA ATTIVARE NELLA CLASSE Venezia, 30 ottobre 2018 I docenti Prof. Angelo Mazzarolo Prof. Rodolfo Castaldo