Docente/i: Ezio Bassi   Francesco Benzi  

Denominazione del corso: Sistemi e componenti per l'automazione
Codice del corso: 064171
Corso di laurea: Ingegneria Elettrica, Ingegneria Informatica
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/32
L'insegnamento è caratterizzante per: Ingegneria Elettrica, Ingegneria Informatica
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di offrire allo studente una visione integrata dei moderni apparati di automazione industriale e civile, basati in larga misura sull’impiego dei componenti elettrici. A questo scopo intende completare la conoscenza dei componenti, acquisita in precedenti moduli, illustrando caratteristiche e funzionalità di alcuni azionamenti e dispositivi impiegati principalmente nel settore (azionamenti ed attuatori elettrici per l’automazione e robotica, sensori). Il corso vuole inoltre fornire le conoscenze necessarie per lo studio dell’integrazione dei componenti stessi nel processo automatico, con particolare riguardo alle architetture e ai sistemi e ai protocolli di comunicazione in ambito industriale e civile (domotica).

Programma del corso

Azionamenti elettrici, sensori e algoritmi per l'automazione
Motori lineari: caratteristiche costruttive e di funzionamento. Azionamenti con motori a passo e con motori a riluttanza commutata. Inverter: tempo di ritardo e sua compensazione; relazione tra modulazione sinusoidale e con vettori spazio. Cenni sugli azionamenti per la robotica. Cenni sui sensori per le applicazioni di movimentazione: encoder, resolver, guide lineari; sensori intelligenti.

Sistemi digitali per il controllo di azionamenti elettrici
Sistemi digitali per il controllo di azionamenti elettrici: utilizzo di sistemi a microprocessore negli azionamenti e nella robotica industriale; cenni sul controllo adattativo, osservatori e ricostruttori di variabili elettriche (velocità , flusso e coppia, costante di tempo di rotore); algoritmi per la movimentazione e la robotica; moduli di acquisizione dati e interfacce per il controllo in ambito industriale; moduli per il controllo di assi motori.

Architetture dei sistemi per l'automazione
Architetture dei sistemi per l'automazione. Architettura di fabbrica. Intelligenza centralizzata e distribuita. Dispositivi per l'automazione: PLC e PC industriali, Controllo Numerico. Software per l'automazione industriale (Standard PLC).

Sistemi e protocolli di comunicazione
Elementi della comunicazione in ambito industriale: schemi generali di interconnessione e definizione di bus di campo. Standard internazionali. Criteri di classificazione dei diversi ambiti industriali e relative esigenze di comunicazione: industria di processo, continua e discreta. Criteri di scelta dei protocolli: velocità, precisione, determinismo. I principali bus di campo industriali.

Elementi di domotica
Domotica e automazione dell'edificio. Architetture di rete per l'automazione civile e domestica. Protocolli di comunicazione dedicati alla domotica. Problemi di sicurezza e normativi. Esempi di installazioni domotiche.

Esempi applicativi, esercitazioni, seminari.

Prerequisiti

Conoscenze di azionamenti elettrici, azionamenti elettrici industriali, elementi di impianti elettrici.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 34
Esercitazioni (ore/anno in aula): 6
Attività pratiche (ore/anno in aula): 6

Materiale didattico consigliato

Quaderno tecnico GISI. Bus di campo tra normativa e tecnologia. GISI Milano, 2000.

P. Vas. Parameter Estimation, Condition Monitoring, and Diagnosis of Electrical Machines. Oxford University Press, 1993.

Daniele Fabrizi. Enciclopedia-Vocabolario dell'Automazione Industriale (2002). Edizioni CEI.

Modalità di verifica dell'apprendimento

I due docenti svilupperanno in parallelo gli argomenti 1, 2 e 5 e, rispettivamente, 3, 4 e 5 dai quali l'insegnamento è costituito. L’esame sarà quindi diviso in due parti e la valutazione terrà conto dell'esito di eventuali prove di verifica svolte durante le lezioni e di relazioni preparate su temi specifici, nonché del risultato di converazioni su argomenti d'esame svolti nel corso delle lezioni.