Docente/i: Francesco Leporati  

Denominazione del corso: Informatica Industriale()
Codice del corso: 502572
Corso di laurea: Ingegneria Meccatronica
Sede: Mantova
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/05
L'insegnamento costituisce attività di base per: Ingegneria Meccatronica
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: http://gamma.unipv.it/eleind

Obiettivi formativi specifici

Il modulo di Informatica Industriale ha l'obiettivo di fornire agli studenti una visione teorica e pratica di un sistema digitale che permetta l'acquisizione e l'elaborazione di grandezze fisiche ambientali come temperatura, forza, accelerazione, ecc. applicando concetti e tecniche in gran parte già affrontate nei corsi di Fisica, Elettronica e Calcolatori.

Programma del corso

Introduzione al corso
Catene elettroniche di misura.

Trasduttori
Generalità sui trasduttori. Trasduttori di misura della posizione lineare e angolare, della velocità, dell'accelerazione, della pressione, della temperatura, della portata, del livello e dell'acidità.

Reti di condizionamento
Convertitori tensione-corrente e corrente-tensione, carica-tensione, frequenza-tensione. Circuiti a ponte. L'uso degli amplificatori operazionali nelle catene di misura: amplificazione con diodo e convertitore AC-DC a semionda singola e doppia. Raddrizzatore sincrono. Amplificatore per strumentazione. Problemi legati al campionamento: il teorema di Shannon.

Attuatori
SCR, Triac e Transistor unigiunzione. Motore in corrente continua. Motore passo-passo.

Algoritmi di controllo
Ripresa del controllo proporzionale, proporzionale-integrale e proporzionale-integrale-derivativo. Controllo in cascata e feed-forward. Controllori numerici. Controllo di velocità. Predittore di Smith. Compensazione di un ritardo puro. Tecniche numeriche e controllori ottimali.

Processi industriali
Esempi di catene di acquisizione e controllo di processi in applicazioni tipiche del mondo dell'automazione.

Prerequisiti

Nozioni generali di elettronica, controlli, calcolatori elettronici e fondamenti di informatica.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 45
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

D. Dotti - R. Lombardi. Dispense di Elettronica Industriale. Cusl. Testo di riferimento .

Francesco Leporati. Materiale didattico fornito dal docente (si veda il sito del corso gamma.unipv.it/eleind).

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame prevede una prova scritta con domande ed esercizi sulla teoria svolta. Gli esercizi riguardano casi relativi a processi reali in cui occorre: scegliere tra i diversi trasduttori quello più adatto alla misura che si intende compiere; interfacciare il trasduttore con un microprocessore per la lettura della misura; collegare il microprocessore ad un attuatore tramite il quale si intende intervenire fisicamente sul processo; identificare la funzione di trasferimento del processo nel dominio delle trasformate di Laplace; applicare un algoritmo di controllo onde rendere stabile il comportamento del processo. L’esame viene superato se è stata conseguita una valutazione sufficiente. In caso di esito non sufficiente il candidato dovrà ripetere l’intero esame.