Obiettivi formativi
Il primo modulo dell'insegnamento di Sistemi di Automazione si prefigge di analizzare e risolvere le principali problematiche relative all'interfacciamento tra i sistemi di controllo e i processi produttivi. Parte del corso è dedicata allo studio dei sistemi PLC.
Contenuti dell'insegnamento
- Introduzione al corso (1 ora)
Gli elementi costitutivi dei sistemi di controllo: impianto, sensori, attuatori e controllori. Criticità legate all'acquisizione dei segnali e al loro condizionamento.
- Incidenza dei disturbi sull'acquisizione dei segnali (1 ora)
Il problema dei ground loops. Gli amplificatori di isolamento. Tecniche per la riduzione dei disturbi legati alla trasmissione dei segnali: cavi schermati e doppino intrecciato. Trasmissione dei segnali tramite collegamenti unipolari e bipolari.
- Acquisizione di misure da sensori resistivi (2 ore)
Progettazione, analisi dei problemi e utilizzo del ponte di Wheatstone per l'acquisizione di sensori resistivi.
- I circuiti di condizionamento basati su amplificatori operazionali (4 ore)
L'amplificatore operazionale, l'amplificatore differenziale, l'amplificatore di strumentazione: sintesi e analisi delle problematiche e non idealità. Principali circuiti di condizionamento dei segnali: amplificatore invertente, amplificatore non invertente, sommatore, convertitore corrente-tensione, convertitore tensione-corrente, l'integratore.
- I sensori di temperatura (2 ore)
Le termoresistenze, i termistori, le termocoppie: analisi dei componenti, sintesi del sistema di misura e relative problematiche di acquisizione.
- I sensori di pressione (2 ore)
Gli Strain Gauges: analisi dei componenti, sintesi del sistema di misura e relative problematiche di acquisizione.
- I sensori di posizione (1 ora)
Gli encoder, i resolver, gli inductosyn: analisi dei componenti e dei sistemi di misura.
- Il controllo PID (1 ora)
Tecniche di taratura dei controllori PID.
- I sistemi di controllo basati sui PLC (8 ore)
Generalità. Tecniche di base per la programmazione dei sistemi PLC.
Bibliografia
G. Magnani, G. Ferretti, P. Rocco, “Tecnologie dei sistemi di controllo” – Ed.
McGraw-Hill - II Edizione
C. D. Johnson, "Process control instrumentation technology" - Ed. Prentice Hall - VIII Edition
“Regolazione PID” di M.Veronesi – Ed. Franco Angeli
Metodi didattici
Lezioni teoriche frontali ed esercitazioni di Laboratorio
Modalità verifica apprendimento
Prova valutativa scritta e prova pratica di laboratorio
