ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE “CRISTOFORO MARZOLI”
con sezioni associate: Istituto Tecnico Industriale Statale “C. Marzoli”
Liceo Scientifico Statale “Galileo Galilei”
ANNO SCOLASTICO 2015/2016
CLASSE: Classe
4E
Elettronica ed Elettrotecnica art. Automazione
DISCIPLINA: SISTEMI ELETTRICI AUTOMATICI
DOCENTE:
ROCCO POTENZA / ERCOLE MAZZOLARI
LIBRI DI TESTO E SUSSIDI DIDATTICI: CORSO DI SISTEMI AUTOMATICI 2
AUTORI: F. CERRI - A. ORTOLANI – E. VENTURI ED. HOEPLI
PLC S7 1200 e manuali relativi
ARGOMENTI SVOLTI:
MODULO 1. AUTOMI A STATI FINITI
Introduzione
Automi a stati finiti
Modello di Moore. Modello di Mealy. Diagramma degli stati.
Passaggio dal diagramma degli stati alla programmazione in C
MODULO 2. SCHEDA ARDUINO MEGA2560R3 E PROGRAMMAZIONE IN C
Introduzione. Differenze principali tra P e C.
Scheda Arduino Mega2560R3, caratteristiche principali.
Microcontrollore AVR Atmel 2560. Schema a blocchi e caratteristiche principali.
Architettura van Neumann e architettura Harvard.
Periferiche implementate. Control bus, data bus e Address Bus.
Memoria Flash, memoria EEprom, Memoria RAM.
Scrittura e lettura di valori in EEprom: byte e int.
Porte I/O. Configurazione delle porte come I/O digitali.
Attivazione delle resistenze di pull up interne.
Direttiva #define.
Ingressi analogici. Modulo ADC. Acquisizione di una variabile analogica e conversione campo valori.
Risoluzione e campo valori per una variabile ad n bit
Tecniche PWM con scheda Arduino.
Gestione degli Interrupt. Program counter e stack
Utilizzo del display.
Utilizzo del modulo Bluetooth con scheda Arduino.
Invio e ricezione dati mediante smartphone in ambiente android.
Appinventor. Gestione variabili e gestione oggetto texttospeech.
MODULO 3. PNEUMATICA ED ELETTROPNEUMATICA
Introduzione.
Attuatori pneumatici: cilindro a semplice effetto, cilindro a doppio effetto.
Elementi di comando e pilotaggio: valvole 3/2, valvole 5/2, valvole selettrici, regolatori di portata
unidirezionali.
Circuiti di comando:
comando diretto di un cilindro a semplice effetto
comando diretto di un cilindro a doppio effetto
Le sequenze.
Ciclo A+/B+/A-/B- con tecnica diretta.
Tipi di segnali: istantanei, continui non bloccanti e continui bloccanti.
Elettropneumatica:
Ciclo A+/A- con EV 5/2 bistabile e cilindro a doppio effetto gestita da microcontrollore.
Ciclo A+/A- con EV 5/2 monostabile e cilindro a doppio effetto gestita da microcontrollore.
Ciclo A+/B+/A-/B- con EV 5/2 bistabile e cilindro a doppio effetto gestita da microcontrollore.
Cicli a 3 cilindri con microcontrollore.
Tecniche per gestire l’arresto del ciclo mediante microcontrollore.
Via Levadello 25036 Palazzolo S/O (BS) - C.F. 91011920179 - Tel. 0307400391; Fax 0307407000;
Codice istituzione: BSIS01800P - e-mail: [email protected]; http://www.iismarzoli.net
ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE “CRISTOFORO MARZOLI”
con sezioni associate: Istituto Tecnico Industriale Statale “C. Marzoli”
Liceo Scientifico Statale “Galileo Galilei”
MODULO 4. PLC
Struttura di un PLC
Schema a blocchi: alimentatore, CPU, BUS, Memorie, moduli di input e di output.
Ciclo di scansione nei PLC: Sincrono I/O, Sincrono I/Asincrono O, Asincrono I/O.
Isolamento ottico degli ingressi e delle uscite. Filtraggio degli ingressi.
Tipi di linguaggi di programmazione dei PLC secondo lo standard IEC 1131
MODULO 5. INTRODUZIONE AL PLC SIEMENS S7-1200 CPU 1214C
Il software dedicato per S7-1200: TIA PORTAL
Comunicazione PC-PLC
Indirizzamento dati: accesso a bit, accesso a byte, a word e doppia word.
Accesso al registro immagine degli ingressi e delle uscite.
Aree di memoria dell’S7-1200: memoria V(variabili), memoria M (merker).
Programmazione in SCL (Structured Control Language)
Temporizzatori: TON, TOF, TP, TONR. Diagrammi di funzionamento e caratteristiche.
Contatori CTU, CTD, CTUD. Caratteristiche di funzionamento.
Operatori di confronto
Operatore di trasferimento: MOVE. Operatore Calculate.
Passaggio dal diagramma degli stati (modello di Moore) alla programmazione in SCL.
MODULO 6. INTRODUZIONE ALLO STUDIO DEI SISTEMI
Numeri complessi. Forma cartesiana, trigonometrica, esponenziale, polare.
Funzione di variabile complessa. Poli e zeri x F(s).
Trasformata di Laplace (TdL cenni).
Segnali canonici di prova: gradino, rampa, parabola, impulso con Laplace.
T.d.L per componenti elettrici elementari. Dimostrazione.
Tabella d elle T.d.L. di uso frequente.
Teorema del valore iniziale e del valore finale.
Ordine di un sistema.
FdT per un sistema.
Modulo e fase di una FdT. FdT armonica.
Algebra degli schemi a blocchi. Blocchi in cascata, in parallelo e in retroazione. Sistemi retroazionati.
Calcolo della FdT per un circuiti del primo e del secondo ordine.
Risposta al gradino per sistemi del primo e del secondo ordine
Diagrammi di Bode per modulo e fase.
Pulsazione di taglio, margine di fase, margine di guadagno.
Diagrammi di bode per AO integratore.
Sistema Elettrico. Variabile trasversale e variabile passante. Tensione e corrente. Componenti
resistenza, capacità e induttanza.
Sistema Termico. Variabile trasversale e variabile passante. Temperatura e flusso termico. Componenti
resistenza e capacità termica.
Sistema Idraulico. Variabile trasversale e variabile passante. Pressione e portata. Moto laminare e
turbolento. Componenti resistenza e capacità idraulica.
ESPERIENZE DI LABORATORIO
Gestione di un robot a 3 ruote con Arduino Nano V3 e sensore ad ultrasuoni SR04.
Gestione automatizzata di un ascensore “2P+T, mediante microcontrollore e tecnica PWM.
Cicli elettropneumatici. A+/A- con EV bistabile e monostabile e ciclo A+/B+/A-/B- con EV
bistabile
Cicli elettropneumatici cablati
Cicli Elettropneumatici gestiti da microcontrollore.
Gestione stazione di foratura Robomatic trainer con PLC
i Docenti
gli alunni
Palazzolo s/O, 08 giugno 2016.
Via Levadello 25036 Palazzolo S/O (BS) - C.F. 91011920179 - Tel. 0307400391; Fax 0307407000;
Codice istituzione: BSIS01800P - e-mail: [email protected]; http://www.iismarzoli.net
