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 5E Elettronica ed Elettrotecnica art. Automazione
DISCIPLINA: SISTEMI AUTOMATICI
DOCENTE: Rocco Potenza / (ITP: Mario Calcò)
LIBRI DI TESTO E SUSSIDI DIDATTICI:
CORSO DI SISTEMI AUTOMATICI 3 AUTOMAZIONE
AUTORI: F. CERRI - A. ORTOLANI – E. VENTURI ED. HOEPLI
Dispense on line
Manuale del PLC S7 1200
ARGOMENTI SVOLTI:
MODULO 1. SISTEMI DI ACQUISIZIONE E DISTRIBUZIONE DATI
Introduzione.
A.O. ideale. Caratteristiche
Principali configurazioni per gli amplificatori operazionali: invertente, non invertente, inseguitore,
differenziale, riferimento di tensione, sommatore, derivatore, integratore, comparatore, filtro passa
basso.
Acquisizione, elaborazione e distribuzione dati.
La catena di acquisizione e distribuzione dati.
Circuito per Sample & Hold.
Convertitore DAC. Risoluzione in tensione.
Campionamento.
Frequenza e periodo di campionamento.
Teorema di Shannon sul campionamento. Aliasing.
Analisi spettrale.
Conversione ADC. Quantizzazione. Tempo di conversione
Frequenza max di conversione per un ADC, per segnale sinusoidale.
MODULO 2. APPLICAZIONI DELLA TRASFORMATA DI LAPLACE
Funzione di trasferimento di un sistema.
Poli e zeri per una FdT.
Segnali x lo studio dei sistemi: gradino, rampa, parabola, delta di Dirac.
Tipo di un sistema. Guadagno statico d’anello.
Teorema del valore iniziale e del valore finale.
Trasformata della derivata e dell’integrale.
Trasformate dei componenti elementare resistenza, induttore e condensatore.
Risposta al gradino per un sistema del secondo ordine.
Sistemi del secondo ordine. FdT, fattore di smorzamento e pulsazione naturale.
MODULO 3. TRASDUTTORI, ATTUATORI
Introduzione
Dinamo tachimetrica. Funzione di trasferimento e caratteristiche.
Motore in corrente continua. Funzione di trasferimento di un motore cc.
Calcolo velocità in base alla funzione di trasferimento, con sollecitazione impulsiva.
Encoder ottico incrementale. Relazione tra velocità e frequenza.
Encoder assoluto. Risoluzione.
MODULO 4. APPLICAZIONI DEL PLC S7 1200
Caratteristiche di base del PLC S7 1200.
Gestione di ingressi e uscite digitali.
Acquisizioni di Ingressi analogici e comando uscite analogiche.
Conversione campo valori per grandezze analogiche.
Linguaggio di controllo strutturato (SCL) per PLC S7 1200.
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 5. I SISTEMI DI CONTROLLO A TEMPO CONTINUO
Introduzione.
Definizioni: automazione, controllo, comando e regolazione, regolazione automatica, sistema di
controllo.
Algebra degli schemi a blocchi: blocchi in cascata, in parallelo e in retroazione.
Spostamento in avanti e in indietro di un nodo sommatore.
Spostamento in avanti e in indietro di nodo di diramazione.
I sistemi di controllo a catena aperta.
I sistemi di controllo a catena chiusa.
Classificazione dei sistemi a tempo continuo. Regolatori, asservimenti e a valore programmato.
Guadagno statico d’anello.
La funzione di trasferimento di un sistema retroazionato.
Il comportamento a regime dei sistemi retroazionati.
Errore istantaneo ed errore a regime. Risposta desiderata.
Sistemi di tipo 0, 1 e 2. Errore a regime per sistemi di tipo 0, 1 e 2.
I disturbi additivi
Sensibilità
MODULO 6. LA STABILITA’ DEI SISTEMI A TEMPO CONTINUO
Il concetto di stabilità di un sistema.
Stabilità BIBO.
Condizione necessaria per la stabilita (in base a BIBO).
Stabilità in base ad una sollecitazione impulsiva.
Stabilità asintotica, semplice e sistema instabile.
La posizione dei poli nel piano complesso delle “s” e la stabilità di un sistema
La funzione di trasferimento armonica.
Teorema della funzione di risposta armonica.
I diagrammi di Bode.
Criterio di stabilità di Bode.
Margine di fase e margine di guadagno.
Banda passante e tempo di risposta.
I diagrammi polari. Tracciamento di diagrammi polari.
Criterio di stabilità di Nyquist, generalizzato e ristretto.
MODULO 7. LE RETI CORRETTRICI E I REGOLATORI INDUSTRIALI
Introduzione.
Le reti correttrici.
Rete ritardatrice, anticipatrice e a sella (cenni).
Il regolatore ad azione proporzionale P.
Il regolatore ad azione integrale I.
Il regolatore ad azione derivativa D.
Regolazione PID.
ESPERIENZE DI LABORATORIO
Acquisizione temperatura LM35, LM335 PLC
Gestione di una cella di carico con PLC
Pilotaggio di una ventola in base alla temperatura acquisita da una PT100 in loop di corrente con motore
asincrono trifase, PLC e inverter.
Gestione di un ascensore a 2 velocità con MAT, inverter e scheda Arduino Mega2560R3.
Gestione della stazione Robomatic per la foratura pezzi, mediante scheda Arduino Mega2560R3
Gestione RobotHydra mediante scheda Arduino NanoV3
i Docenti
gli alunni
Palazzolo s/O, 08 giugno 2016.
Via Levadello 25036 Palazzolo S/O (BS) - C.F. 91011920179 - Tel. 0307400391; Fax 0307407000;
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