L'insegnamento propone un’applicazione pratica di concetti e componenti tipici dell’automazione, utilizzando un banco di prova. Verranno studiati ed utilizzati sensori, condizionatori, attuatori, bus di campo e i Controllori Logico Programmabili (PLC). Si programmerà il PLC per la movimentazione di un asse lineare con comunicazione MODBUS in base ai sensori acquisiti e ai comandi operatore.
Aspetti pratici nella gestione delle misure in relazione all’automazione: caratterizzazione dei sensori, protocolli di comunicazione e programmazione di sistemi di automazione, comunemente impiegati nell’industria. Realizzazione di un sistema di automazione con impiego di sensoristica e controllori industriali.
Identificare le problematiche relative all’impiego dei sensori ed alla loro taratura. Comprendere il funzionamento di alcune catene di misura utili nell’automazione.
Conoscere e comprendere le caratteristiche di un controllore logico programmabile (PLC), identificarne le specificità utili in base all’applicazione.
Conoscere i linguaggi di programmazione di un PLC ed applicarne alcuni per realizzare il codice di controllo di una applicazione meccatronica.
Utilizzare un BUS di comunicazione per scambiare comandi e informazioni.
Ai fini dell'insegnamento saranno utili elementi di misure e strumentazione industriale e di informatica.
Lezioni frontali relative alla parte teorica e informativa sui componenti, con attenzione agli aspetti applicativi. Sessioni di laboratorio in gruppi per lo sviluppo guidato di applicazioni reali mediante utilizzo di banchi sperimentali. Verranno analizzati e risolti i problemi tipici di una applicazione, utili per il progetto conclusivo. Sessioni di laboratorio di gruppo per la realizzazione del progetto finale, utilizzando i banchi prova a disposizione. Per favorire l'apprendimento dei linguaggi di programmazione utilizzati nelle lezioni saranno distribuiti esercizi da risolvere in autonomia/gruppo dagli studenti e sarà organizzata una sessione di risoluzione e spiegazione (al di fuori delle ore di lezione). Sarà proposta agli studenti una uscita didattica alla fiera dell'automazione SPS, fiera di riferimento in Italia dell'Automazione e del Digitale per l'Industria.
Introduzione storica al Controllore Logico Programmabile. Architettura e funzionalità del PLC. Il ciclo di esecuzione del PLC, interfaccia con i sensori esterni. Tempistiche di esecuzione. Modello software e linguaggi di programmazione a norma IEC 61131.
Programmazione in Ladder e testo strutturato. Architettura software basata su macchina a stati.
Sensoristica e condizionamento per misure di posizione e forza. Caratterizzazione della catena di misura: procedimenti sperimentali di taratura ed elaborazione dati.
Organizzazione su 3 livelli dei BUS di comunicazione industriali. Livello fisico, linee seriali. Livello trasmissione: dettagli del protocollo. Livello applicativo: Utilizzo del BUS per invio di comandi e lettura di informazioni da un altro dispositivo industriale.
Applicazione ad un progetto di automazione realizzato su un banco sperimentale dotato di PLC, asse e sensoristica.
Il docente metterà a disposizione il materiale utile per lo studio, come le presentazioni delle lezioni e documenti tecnici come speficihe e manuali dei dispositivi utilizzati
Saranno distribuiti esercizi da svolgere in autonomia per l'apprendimento degli strumenti dei linguaggi utilizzati nell'insegnamento.
https://corsi.unige.it/corsi/8784/studenti-orario
L’esame prevede due parti:
La prima parte prevede la realizzazione di un progetto di automazione assegnato dal docente utilizzando i banchi sperimentali a diposizione . I progetti disponibili sono pubblicati su AulaWEB circa 20gg prima della fine delle lezioni. La scelta del progetto è concordata con il docente.
La consegna del progetto sarà corredata di una relazione descrittiva da consegnare prima dell'appello d'esame e sarà presentata dal gruppo all'appello.
La seconda parte prevede una discussione sulla implementazione del progetto assegnato. Facoltativamente seguirà una domanda aperta sugli argomenti dell'insegnamento.
La realizzazione pratica e la discussione della relazione consentirà di valutare le capacità di sintesi dello studente, al fine di applicare i metodi studiati ad un caso specifico. Saranno inoltre valutate le capacità critiche e di ragionamento nell’assemblare gli elementi base studiati nel corso per ottenere il compito assegnato.
Saranno inoltre valutate la capacità di utilizzare il lessico appropriato all’ingegneria, la sintesi e la chiarezza espositiva dei concetti utili nella relazione di progetto e nell'esposizione orale.
La domanda aperta sulla parte metodologica mira a verificare la comprensione e la padronanza dei metodi affrontati durante le lezioni.
