: Prof.ssa Elisabetta Piras MATERIA: SISTEMI AUTOMATICI Prof. Francesco Martusciello A.S.: 2018-2019 CLASSE: 3AE Continuità di insegnante nella materia rispetto all anno precedente 1 Si No (classe iniziale per la disciplina Sistemi Automatici) 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. 18.12.2006): 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 2. OBIETTIVI DISCIPLINARI 2.1. 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 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. 18.12.2006: 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.
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. ABILITA DA RAGGIUNGERE L articolazione dell insegnamento di Sistemi Automatici in abilità viene di seguito elencata: utilizzare la strumentazione di laboratorio e applicare idonee procedure per effettuare verifiche, controlli e collaudi su circuiti e impianti elettrici descrivere e spiegare le caratteristiche elettriche e tecnologiche della strumentazione e delle apparecchiature elettriche ed elettroniche utilizzate in laboratorio descrivere e spiegare il principio di funzionamento dei componenti circuitali di tipo discreto ed integrato e dei relè elettromeccanici monostabili, istantanei e temporizzatori utilizzare i principali comandi di LabView per attività di simulazione realizzare gli schemi elettrici funzionali relativi a semplici logiche di comando in logica cablata per automazione industriale utilizzare il lessico e la terminologia tecnica di settore redigere documentazione tecnica utilizzando programma di videoscrittura, foglio di calcolo e programma CAD per il disegno elettrico ed elettronico. 2.3. COMPETENZE E ABILITA VERRANNO PROMOSSE ATTRAVERSO LO STUDIO DEI SEGUENTI CONTENUTI DISCIPLINARI: CONTENUTI DISCIPLINARI (Conoscenze): Primo periodo: Attività da svolgere in aula Tempi 1h/sett. Introduzione allo studio dei sistemi automatici Definizioni di sistema, processo e controllo. Definizione di sistema automatico e automazione. Classificazione dei sistemi. Rappresentazione di un sistema: il contorno e l ambiente, le variabili di ingresso, di uscita e di stato, i parametri. Il modello di un sistema. Schema a blocchi funzionali orientati: blocco funzionale, guadagno statico ed elementi di uno schema a blocchi. Esempi. Settembre- Ottobre
Segnali Definizione di informazione, segnale e segnale elettrico. Classificazione dei segnali elettrici: analogici e digitali. Classificazione dei segnali elettrici analogici: costanti (o continui), periodici e aperiodici; unidirezionali e bidirezionali. Segnali alternati. Parametri caratteristici dei segnali periodici. Estensione delle definizioni ai segnali digitali. Esempi ed esercizi. Elementi di elettronica digitale Sistemi di numerazione binario ed esadecimale. Il codice BCD. Funzioni logiche NOT, AND, OR, NAND, NOR e XOR : simbolo grafico (elettronico e ISO) e tabella della verità. Circuiti logici e porte logiche. L algebra di Boole (cenni). Definizione di sistema combinatorio e sequenziale. Classificazione delle memorie. Attività da svolgere in laboratorio Il laboratorio di elettronica digitale Strumentazione di base: alimentatore, multimetro e bread-board. Componenti elettronici elementari: resistore e diodo led. Ottobre Novembre- Dicembre 3h/sett Settembre- Dicembre Introduzione all elettronica digitale Gli ambiti dell elettronica: l elettronica analogica e l elettronica digitale. Variabili binarie, bit. Funzioni logiche primarie: NOT, AND, OR. Componenti elettronici integrati: porte logiche. Cablaggio di semplici circuiti elettronici: realizzazione delle funzioni logiche primarie con componenti elementari e con porte logiche. Semplici sistemi combinatori in logica cablata elettronica. Introduzione ai sistemi a logica programmabile Eventuale esercitazione con il microcontrollore Arduino (già utilizzato in seconda). Introduzione al linguaggio di programmazione G di LabView (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) di National Instruments. Tipi di variabili, principali comandi. Secondo periodo: Attività da svolgere in aula 1h/sett. Sistemi a logica cablata a relè elettromeccanici Identificazione e marcatura dei componenti. Simbologia e normative di riferimento. Caratteristiche costruttive e principio di funzionamento di relè istantanei e a tempo, ritardati all eccitazione e alla diseccitazione. Criteri di esecuzione di schemi elettrici funzionali per la realizzazione di circuiti di comando, segnalazione, allarme e emergenza, interblocco e di sequenze temporizzate. Progettazione e disegno di schemi elettrici funzionali relativi a semplici applicazioni di logiche di comando e sequenze temporizzate per automazione. Gennaio- Maggio
Attività da svolgere in laboratorio Programmazione di base con LabView NI Principali strutture di programmazione. Descrizione con diagramma di flusso. Implementazione di semplici sistemi combinatori e sequenziali. 3h/sett. Gennaio Sistemi a logica cablata a relè elettromeccanici Realizzazione e collaudo di impianti elettrici relativi a semplici applicazioni di sequenze temporizzate e logiche di comando. E1. Circuito di autoritenuta e segnalazioni. E2. Attivazione di un utenza con due pulsanti di avvio posti in serie senza autoritenuta (comando di sicurezza a due mani) o in parallelo con autoritenuta (comando da due punti). E3. Comando di due utenze ad esclusione e segnalazioni (interblocco elettrico). E4. Accensione di una lampada con relè ritardato all eccitazione. E5. Sequenze temporizzate. Sequenze automatiche e semiautomatiche. Disegno di schemi funzionali con l ausilio di programmi CAD. Febbraio- 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. 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. 5. RISORSE E STRUMENTI DIDATTICI Per la teoria ci si avvale degli appunti delle lezioni e dei seguenti testi: - testo in uso per Elettronica ed Elettrotecnica; - Fondamenti di impianti elettrici civili e industriali + CD Rom con schemario ed esercitazioni pratiche, Barezzi Massimo, Ed. San Marco - ISBN 9788884880918. Quando necessario, si potranno fornire anche alcune schede, tratte da varie fonti, per il chiarimento o approfondimento di aspetti teorico-pratici e per lo svolgimento di esercitazioni individuali o di gruppo. Nel laboratorio di Sistemi Elettrici 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 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. Per la teoria verranno somministrate prove scritte composte da quesiti a risposta singola e/o a risposta multipla e da esercizi applicativi. Si
considera comunque la possibilità di prove individuali orali, se necessarie per un adeguata valutazione, in particolare per gli studenti per i quali è stato predisposto un piano didattico personalizzato. Per la pratica si valuteranno le esercitazioni individuali o di gruppo e la documentazione tecnica ad esse relativa. Nella valutazione del singolo studente si terrà conto pure della modalità di partecipazione e di interazione coi compagni nei lavori di gruppo, oltre all abilità tecnico-pratica individuale. Sia nel corso del primo periodo che nel secondo, verranno effettuate almeno due verifiche sommative individuali relative agli argomenti svolti in classe e due relative agli argomenti svolti in laboratorio. 7. PROGETTI DEL PTOF A CUI l INSEGNANTE E LA CLASSE PARTECIPANO CON ATTIVITA PARTICOLARI Progetti di Alternanza Scuola Lavoro approvati dal Consiglio di Classe. 8. EVENTUALI PROGETTI INTER/PLURIDISCIPLINARI ATTIVATI O DA ATTIVARE NELLA CLASSE Nessuno Venezia, 30 ottobre 2018 I docenti Prof.ssa Elisabetta Piras Prof. Francesco Martusciello