Tecnologia e progettazione di sistemi elettrici ed

Istituto di Istruzione Superiore
“Umberto Masotto”
Via Veronese, 3 – 36025 Noventa Vicentina
PIANO DI LAVORO
CLASSE 5 SEZIONE TB
MATERIA Tecnologia e progettazione di sistemi elettrici ed elettronici INSEGNANTE Miotello Angelo, Bertelli Roberto
ANNO SCOLASTICO 2016/2017
REV
02
VALIDO DA
26/11/2013
EMESSO E APPROVATO
DS
Pag. 1/11
PR10INSM01
PIANO DI LAVORO
1) LIBRI DI TESTO
N.
AUTORI
Enea Bove Giorgio
Portaluri
TITOLO
Tecnologie e
progettazione di sistemi
elettrici ed elettronici. 3
(Articolazione
elettrotecnica)
CASA EDITRICE
TRAMONTANA
ISBN
2) ATTIVITÀ DI ACCOGLIENZA E D’INTEGRAZIONE
IL
DIRIGENTE HA INCONTRATO GLI ALLIEVI IL PRIMO GIORNO DELL'ANNO SCOLASTICO PRESSO IL PALAZZETTO DELLO SPORT. IN TALE CONTESTO HA DELINEATO LE ATTIVITÀ, IL
QUADRO ORARIO E LE ALTRE INIZIATIVE PREVISTE PER IL NUOVO ANNO SCOLASTICO.
3) LIVELLO RILEVATO DELLA CLASSE ALL’INIZIO DELL’ANNO
Il livello iniziale della classe è medio con allievi di capacità limitate e con difficoltà di comprensione dei concetti tecnici più complicati a seguito di un
mancato impegno nell'approfondimento personale domestico. Gli allievi di capacità superiori dimostrano invece una relativamente scarsa
propensione allo studio, con conseguenti risultati medi adeguati al resto della classe, potrebbero invece con le loro capacità andare oltre ed essere
di traino per gli altri.
REV
01
VALIDO DA
26/11/2012
EMESSO E APPROVATO
DS
Pag. 2/11
PR10INSM01
4) OBIETTIVI
4.1) OBIETTIVI TRASVERSALI COMPORTAMENTALI EDUCATIVI
RISPETTARE IL REGOLAMENTO D'ISTITUTO. PORSI IN RELAZIONE IN MODO CORRETTO, ACCETTANDO IL CONFRONTO E PARTECIPANDO POSITIVAMENTE ALLA
CLASSE E D'ISTITUTO. RISPETTARE CON PUNTUALITÀ LE SCADENZE E CONSEGNE RELATIVE AI DOVERI SCOLASTICI CERCANDO DI OTTIMIZZARE LE PROPRIE RISORSE.
VITA DI
4.2) OBIETTIVI TRASVERSALI COGNITIVI
Stimolare lo studente ad acquisire un corretto metodo di studio. Abituare lo studente ad apprendere in modo sicuro e duraturo le
conoscenze sapendo operare adeguati collegamenti logici pertinenti. Acquisire una sufficiente padronanza del linguaggio specifico di ogni
disciplina. Potenziare le capacità di autocritica e di autovalutazione.
4.3) OBIETTIVI DISCIPLINARI
CONOSCERE TUTTI GLI ASPETTI TEORICI DELLA DISCIPLINA. SAPER VALUTARE LE SOLUZIONI PIÙ ADATTE AL CASO IN ESAME. ESSERE IN GRADO DI ANALIZZARE,
DIMENSIONARE E COLLAUDARE. ESSERE IN GRADO DI REALIZZARE UNA SCHEDA TECNICA DEL LAVORO SVOLTO. COMPRENDERE I MANUALI D'USO IN LINGUA INGLESE.
5) SCANSIONE DELLE ATTIVITÀ
Modulo 1Trasduttori e strumentazione virtuale
Unità 1 Sensori e trasduttori
Sensori e trasduttori di temperatura
Sensori estensimetrici
Trasduttori di posizione e di velocità
Trasduttori capacitivi
Unità 2 Strumenti di misura virtuale
REV
01
VALIDO DA
26/11/2012
EMESSO E APPROVATO
DS
Pag. 3/11
PR10INSM01
Strumenti di misura e datalogger
Strumenti virtuali
Software per strumenti virtuali
Progettare con LabVIEW
Thecnical English LVDT
Periodo: Settembre Ottobre
Modulo 2 Macchine elettriche ed automazione industriale
Unità 1 Macchine elettriche
Avvolgimenti induttori
Avvolgimenti indotti
Distribuzione dell'avvolgimento sulla superficie dell'indotto
Motori asincroni, principio di funzionamento e caratteristiche costruttive degli
avvolgimenti .
Motori a corrente continua, principio di funzionamento e caratteristiche costruttive.
Tipi di eccitazione del motore a corrente continua
Macchine speciali, motori passo-passo, motori brushless, motori lineare a riduzione
Unità 2 Condizioni di funzionamento
Caratteristiche di posizionamento
Sistemi di raffreddamento
Unità 3 Avviamento e frenatura dei motori elettrici
Momento d'inerzia
Azionamenti a velocità non regolata
Azionamenti a velocità regolabile
Azionamenti pneumatici e oleodinamici
Tecniche per la rappresentazione di sequenze di comando
Unità 4 Programmazione del PLC S7 200
Programmazione strutturata
Marker speciali
Operazioni di interrupt
Contatori veloci
Uscita ad impulsi
REV
01
VALIDO DA
26/11/2012
EMESSO E APPROVATO
DS
Pag. 4/11
PR10INSM01
Orologio hardware
Potenziometro analogico
Ingressi ed uscite digitali ed analogiche
Periodo: Novembre Dicembre
Modulo 2 Il trasporto e la distribuzione dell'energia elettrica
Unità 1 Impianti di trasporto e distribuzione
Modalità di trasmissione dell'energia elettrica
Caratteristiche costruttive delle linee Conduttori
Funi di guardia
Isolatori
Sostegni
Cavo in carta impregnata
Cavo a olio fluido
Cavo in isolante estruso
Designazione dei cavi
Apparecchi di manovra
Caratteristiche funzionali degli interruttori
UNITÀ 2 Criteri di dimensionamento delle linee
Confronto fra trasporto in corrente
continua e in corrente alternata
I parametri elettrici delle linee
Calcolo elettrico delle linee
Il criterio termico
Criterio della massima caduta di tensione
Criterio a sezione costante
Criterio a densità di corrente costante
Criterio della massima perdita di potenza
Criterio del massimo tornaconto economico
UNITÀ 3 Apparecchi e componenti
Apparecchiature di manovra e protezione sul lato MT
Numero di trasformatori
REV
01
VALIDO DA
26/11/2012
EMESSO E APPROVATO
DS
Pag. 5/11
PR10INSM01
Schemi tipici del lato a BT
Trasformatore MT/BT
Criteri di scelta e di dimensionamento dei componenti delle cabine elettriche
Lato media tensione
Lato bassa tensione
Struttura delle reti di distribuzione a MT e BT
Periodo: Gennaio Febbraio
Modulo 3 Progettazione di impianti in bassa tensione
Unità 1 Classificazione dei sistemi elettrici in relazione alla messa a terra
L'impianto di terra
Protezione contro i contatti accidentali
Protezione contro i contatti indiretti
Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi IT
Protezione contro i contatti diretti
Unità 2 Sovracorrenti e protezioni dalle sovracorrenti
Relè elettromagnetico, amperometrico, voltmetrico, termico, magnetotermico
Fusibili, criteri costruttivi, principio di funzionamento, grandezze caratteristiche,
combinazioni di apparati.
Correnti di sovraccarico e di cortocircuito, sollecitazioni termiche della conduttura, portata
di una conduttura.
Protezione contro i sovraccarichi
Protezione contro i cortocircuiti, corrente di cortocircuito,corrente minima di cortocircuito,
protezione contro il cortocircuito, dispositivi di protezione contro le sovracorrenti.
Interruttore magnetico combinato con fusibile
Selettività di back-up delle protezioni
Protezione serie o di back-up
Unità 3 Sovratensioni e protezione dalle sovratensioni
Origine delle sovratensioni
Protezione dalle sovratensioni
I sistemi di collegamento a terra nel mondo
General information and application fuses
REV
01
VALIDO DA
26/11/2012
EMESSO E APPROVATO
DS
Pag. 6/11
PR10INSM01
Periodo: Marzo Aprile
Modulo 4 Organizzazione della sicurezza d'impresa
Unità 1 La competenza delle figure preposte alla prevenzione e alla sicurezza.
Il R.S.P.P.
Rapporti del R.S.P.P. all'interno e all'esterno dell'azienda
La formazione e l'informazione
La valutazione dei rischi
Unità 2 Manutenzione ordimaria e di primo intervento.
I tipi di manutenzione
Gli addetti della manutenzione
I lavori e la manutenzione elettrica
Unità 3 Lo smaltimento dei rifiuti
La gestione dei rifiuti
II trattamento dei rifiuti
Rifiuti di Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche (RAEE)
Unità 4 Impatto ambientale
I settori oggetto dì valutazione
Evoluzione della normativa
La procedura di Valutazione di Impatto Ambientale (VIA)
Valutazione del Ciclo di Vita (LCA)
Periodo: Maggio
Modulo 5 Produzione ed organizzazione d'impresa
Unità 1 Sistemi di qualità e certificazione ISO
Sistemi qualità
La ISO 9001
La Certificazione ISO 9001
Unità 2 Il business plan ed il manuale d'uso
La funzione del business plan
REV
01
VALIDO DA
26/11/2012
EMESSO E APPROVATO
DS
Pag. 7/11
PR10INSM01
L'articolazione del business plan, L'Executive summary, L'impresa, Il mercato target, Il
sistema, competitivo allargato, Le strategie, Le scelte operative, Il progetto, Il piano
economico-finanziario. Manuale d'uso ed Il panorama legislativo.
Periodo: primo e secondo quadrimestre.
Laboratorio:
Caratteristiche generali del simulatore S7-300 e della CPU S7-1200
1.1 Hardware del PLC: ingressi, memorie, CPU e uscite
1.2 Schemi di collegamento NPN e PNP.
1.3 Modulo ingresso analogico, conteggio veloce e di rete.
2.1 Programmazione in ladder: principi generali e utilizzo del simulatore S7-300
2.2 Contatti e bobine
2.3 Operatori AND, OR, AND di OR e OR di AND
2.4 Operatori Set e Reset
2.5 Memoria merker
2.6 Temporizzatori SI, SA, SV, SS
2.7 Contatori Avanti/indietro
2.8 Tecnica di programmazione BATCH
3.1 Installazione della CPU S7-1200
3.2 Collegamento della CPU S7-1200 con i componenti esterni
3.3 Caricamento del programma nella CPU
3.4 Accesso ai dati dell’S7-1200
3.5 Salvataggio e ripristino dei dati nell’S7-1200
3.6 Memorizzazione del programma in un modulo di memoria
3.7 Selezione del modo di funzionamento della CPU S7-1200
3.8 Concetti, convenzioni e funzioni di programmazione
3.9 Come scrivere un programma con STEP 7-1200
3.10 Set di operazioni SIMATIC e IEC 1131-3
3.11 Convenzioni utilizzate dagli editori di programma
3.12 Utilizzo degli Assistenti per la scrittura del programma utente
3.13 Gestione degli errori nell’S7-1200
REV
01
VALIDO DA
26/11/2012
EMESSO E APPROVATO
DS
Pag. 8/11
PR10INSM01
Set di operazioni per l’S7-1200
Convenzioni utilizzate nella descrizione delle operazioni
Aree di memoria (ritentiva e non ritentiva) e caratteristiche delle CPU S7-1200
Operazioni logiche combinatorie a bit
Operazioni di orologio hardware
Operazioni di comunicazione
Operazioni di confronto
Operazioni di conversione
Operazioni di conteggio
Operazioni di conteggio SIMATIC
Operazioni di conteggio IEC
Operazioni con i contatori veloci
Operazione Uscita di impulsi
Operazioni matematiche
Operazione di regolazione proporzionale, integrale, derivativa (PID)
Operazioni logiche
Operazioni di trasferimento
Operazioni di scorrimento e rotazione
Operazioni di temporizzazione
Operazioni con i sottoprogrammi
Esercitazioni con PLC S7-1200
Le esercitazioni verranno svolte man mano che verrà svolto il programma di scrittura dei
programmi per PLC. Entro la fine dell'anno si proverà ad utilizzare le stazioni di lavoro della FischerTechnik, l'interfaccia HDMI della
Siemens e la regolazione della velocità di nu motore brushless con encoder.
6) STRATEGIE OPERATIVE
6.1) METODOLOGIE
LA LEZIONE CLASSICA ED IL METODO BRAINSTORMING SARANNO I METODI PIÙ USATI NELLE SPIEGAZIONI TEORICHE , MENTRE NELLE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO, SI
CERCHERÀ DI FAR APPRENDERE ATTRAVERSO L'ESPERIENZA PERSONALE. NELLE LEZIONI TEORICHE SI PRIVILEGERÀ LA COMPRENSIONE TRAMITE ESEMPI E SEMPLICI
PROGETTAZIONI IN MODO DA SVILUPPARE NELLO STUDENTE LA CAPACITÀ DI PASSARE DALLA CONOSCENZA ASTRATTA ALLA APPLICAZIONE REALE
REV
01
VALIDO DA
26/11/2012
EMESSO E APPROVATO
DS
Pag. 9/11
PR10INSM01
6.2) RACCORDI INTERDISCIPLINARI:
Si cercheranno raccordi con le altre discipline tecniche e la matematica per produrre sinergie adatte ad un più rapido
svolgimento del programma e ad un'interazione stretta per evitare la sovrapposizione degli argomenti.
6.3) STRUMENTI:
I PRINCIPALI STRUMENTI UTILIZZATI SARANNO IL LABORATORIO ED ALCUNI SOFTWARE SPECIALISTICI PER LA PROGETTAZIONE ED IL CONTROLLO TECNICO
DELLE SOLUZIONI ADOTTATE. TALI STRUMENTI SONO DI PARTICOLARE IMPORTANZA PERCHE' UTILIZZATI LARGAMENTE IN AMBITO INDUSTRIALE. SARÀ
MOLTO IMPORTANTE ANCHE L'UTILIZZO DELLA STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO E LA CONOSCENZA DI TUTTI GLI APPARATI NECESSARI PER ILO
CONTROLLO E LA RIPARAZIONE DI ELEMENTI ELETTRONICI ED ELETTROTECNICI.
7) VERIFICHE
LE VERIFICHE SARANNO QUASI ESCLUSIVAMENTE SCRITTE SI A QUELLE DI PROGETTAZIONE CHE QUELLE CON ARGOMENTI TEORICI.
LA VERIFICA ORALE VIENE PREVISTA ED ATTIVATA SU RICHIESTA DELLO STUDENTE O SU INTENZIONE DEL DOCENTE AI FINI DI DEFINIRE IN MANIERA PIÙ
ACCURATA LE COMPETENZE ACQUISITE. SARANNO SVOLTE RELAZIONI DI LABORATORIO E LAVORI PERSONALI CON SOFTWARE DI PROGETTAZIONE
8) CRITERI DI VALUTAZIONE
I CRITERI DI VALUTAZIONE SI RIFANNO ALLE NORME APPROVATE DAL COLLEGIO DOCENTI. SI UTILIZZANO VALUTAZIONI CON LA SCALA COMPLETA E VALORI POSSIBILMENTE INTERI.
LA VALUTAZIONE SARÀ RESA NOTA ALLO STUDENTE ESPLICITANDO CHIARAMENTE IL VOTO E SARÀ CHIARITA NEL CASO DI CONTESTAZIONI.
9) ATTIVITÀ EXTRACURRICULARI
ATTIVITÀ EXTRACURRICULARI DI RECUPERO E DI APPROFONDIMENTO E DI EVENTUALE RINFORZO SARANNO ATTIVATE DURANTE L'ANNO SCOLASTICO PER UNA MIGLIORE
COMPRENSIONE DEGLI ARGOMENTI E COME AIUTO AGLI STUDENTI IN DIFFICOLTÀ .
NOVENTA VICENTINA, LÌ 06/12/2016
REV
01
VALIDO DA
26/11/2012
EMESSO E APPROVATO
DS
Pag. 10/11
PR10INSM01
Il DOCENTE
VISTO
Il Dirigente Scolastico
MIOTELLO ANGELO
BERTELLI ROBERTO
_______________________________________
REV
01
VALIDO DA
26/11/2012
EMESSO E APPROVATO
DS
Pag. 11/11
PR10INSM01