ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE MARIANO IV D’ARBOREA ORISTANO Sede IPSIA Ghilarza Programma Svolto Tecnologie e Tecniche di Installazione e Manutenzione Classe IIIA A.S. 2015/2016 Contenuti Contenuti Moduli Unità Didattiche Modulo 1 - La legislazione del settore elettrico - Impianti Elettrici - Le norme CEI: la norma CEI 64-8 - La progettazione degli impianti elettrici negli edifici civili - Gli schemi elettrici unifilari e le planimetrie - I componenti degli impianti elettrici Modulo 2 Produzione e trasmissione dell’energia - Il problema energetico: calcolo di potenze ed energie consumate, coefficiente di contemporaneità e di utilizzazione. - Fonti energetiche rinnovabili e non rinnovabili - L’energia elettrica - Il diagramma di carico dell’energia elettrica - La produzione dell’energia elettrica - Specchio introduttivo delle principali fonti di energia Modulo 3 - Cenni sulle centrali idroelettriche Principali centrali - Piccole centrali idroelettriche tradizionali - Centrali termoelettriche per la produzione di energia elettrica - Centrali a cicli combinati - Centrali con motore diesel - Cenni sui gruppi elettrogeni - Cenni sulle centrali geotermiche Modulo 4 Principali tipi di fonti - Energia solare alternative - Energia eolica - Biogas Modulo 5 - Celle fotovoltaiche Impianti fotovoltaici - Tipologie degli impianti fotovoltaici - Composizione di un impianto fotovoltaico - Energia elettrica ottenibile da un impianto fotovoltaico - Cenni all’incentivazione economica del fotovoltaico - Impianti elettrici negli edifici commerciali Modulo 6 - Impianti elettrici nel terziario Tipologie di Impianti - L’illuminazione degli edifici: scelta delle lampade e livelli di illuminazione - Classificazione dei livelli di tensione Modulo 7 - Componenti di una rete elettrica La trasmissione dell’energia - Le cabine MT/BT Gli Studenti I docenti ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE MARIANO IV D’ARBOREA ORISTANO Sede IPSIA Ghilarza Programma Svolto Tecnologie e Tecniche di Installazione e Manutenzione Classe IVA A.S. 2015/2016 Contenuti Contenuti Moduli Unità Didattiche -Sensori: generalità e classificazioni Generalità - Tecnologie di rilevamento - Specifiche e caratteristiche -Interruttori di posizione meccanici Generalità - Caratteristiche operative dei finecorsa - Interruttore di posizione di sicurezza – Microinterruttori -Sensori di prossimità senza contatto Sensori di prossimità di tipo induttivo -Sensori di prossimità di tipo capacitivo - Sensori a effetto Hall - Interruttori fotoelettrici Generalità - Tipologie di funzionamento Sensori per il controllo di livello Modulo 1 Sensori di pressione- Rivelatori di fumo e incendio - Rivelatori di gas Sensori, Trasduttori e -Trasduttori: caratteristiche generali attuatori Generalità - Caratteristiche stazionarie dei trasduttori - Caratteristiche funzionali dinamiche - Segnali standard dei trasduttori -Trasduttori di temperatura Generalità - Generalità sulle termoresistenze - Collegamento e misura delle termoresistenze - Termocoppie - Termistori 126 -Trasduttori di posizione Generalità - I potenziometri - Parametri caratteristici dei potenziometri Encoder - Parametri caratteristici degli encoder incrementali -Trasduttori di forza e pressione Estensimetri - Celle di carico - Trasduttori di pressione - Trasduttori di livello -Trasduttori di intensità luminosa - La catena di acquisizione - I circuiti di condizionamento Modulo 2 - Il Campionamento Sistemi di acquisizione - La conversione A/D - I convertitori ADC: Convertitore flash – Convertitori ad approssimazioni successive Modulo 3 - I relé ed il linguaggio a contatti I PLC - La struttura dei PLC: Struttura e caratteristiche del PLC Alimentatore - CPU - BUS - Memorie - Moduli di Input (Ingresso) Moduli di Output (Uscita) - Moduli speciali - Unità di programmazione -La programmazione Classificazione dei linguaggi di programmazione - Elementi o variabili software - Linguaggio (schema) ladder (ladder diagram) - Regole per la programmazione in linguaggio ladder - Conversione degli schemi elettrici funzionali in linguaggio ladder - Tecniche di programmazione - Linguaggio in lista di istruzioni (Istruction List) - Esercizi -Procedura di programmazione Linguaggio e scrittura del programma - Debug e archiviazione finale - La programmazione: il linguaggio Ladder – Contatti, bobine, temporizzatori, contatori, programmatore ciclico, il blocco orodatario - Applicazioni in linguaggio ladder: semplici programmi con contatti, bobine, temporizzatori, contatori, programmatore ciclico e orodatario. Modulo 4 -La Direttiva Macchine e la sicurezza delle macchine La Direttiva Macchine e la Direttiva Macchine - Aspetti generali della norma EN 60204-1 sicurezza elettrica Gli Studenti I docenti ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE MARIANO IV D’ARBOREA ORISTANO Sede IPSIA Ghilarza Programma Svolto Tecnologie Elettrico-Elettroniche Ed Applicazioni Classe IIIA A.S. 2015/2016 Contenuti Contenuti Moduli Unità Didattiche - Legge di Ohm - Dipendenza della resistenza dalla temperatura - I circuiti elettrici - Circuiti con resistenze in serie e parallelo - I partitori di tensione e corrente - La legge di joule - I principi di Kirchhoff: definizioni - Il principio di sovrapposizione degli effetti: definizione e significato Modulo 2 fisico Reti elettriche - Il teorema di Thevenin: definizione e significato fisico - Risoluzioni di semplici circuiti lineari con i principi di Kirchhoff - Il campo elettrico - La legge di Coulomb Modulo 3 Campo elettrico e condensatori - I condensatori: criteri costruttivi, classificazione e parametri commerciali - La carica e la scarica dei condensatori - Il campo Magnetico: definizione di campo magnetico, induzione magnetica, flusso magnetico e permeabilità magnetica – la curva di Modulo 4 Campo magnetico ed Induttori prima magnetizzazione. - La legge di Hopkinson: la forza magnetomotrice e la riluttanza magnetica. - L’induttanza magnetica - La carica e scarica delle induttanze - I segnali variabili: definizione di periodo, frequenza, valore massimo, valore minimo, valore medio e valore efficace. - I segnali sinusoidali: parametri caratteristici ampiezza, pulsazione e fase – generazione di una sinusoide con la circonferenza trigonometrica. Modulo 5 Circuiti in alternata - I circuiti R, L e C in regime sinusoidale: definizione di reattanza capacitiva ed induttiva, sfasamento in anticipo ed in ritardo, impedenza e triangolo delle impedenze – impedenza in forma complessa e in modulo e fase. - Generalità sulla potenza in corrente alternata - I segnali digitali: codice binari e combinazioni - L’algebra di Boole: le porte logiche e le tabelle di verità, circuiti e funzioni logiche Modulo 6 Reti logiche - I circuiti combinatori: determinazione di semplici funzioni logiche e tabelle di verità - Realizzazione e simulazione di circuiti logici. - Misure di grandezze elettriche con il tester - Applicazioni circuitali con resistenze; - Applicazioni circuitali con condensatori; - Applicazioni circuitali con componenti a semiconduttore; Esercitazioni - Misure di grandezze elettriche in corrente alternata; - Realizzazione di semplici circuiti logici. Gli Studenti I docenti ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE MARIANO IV D’ARBOREA ORISTANO Sede IPSIA Ghilarza Programma Svolto Tecnologie Elettrico-elettroniche ed Applicazioni Classe IVA A.S. 2015/2016 Contenuti Contenuti Moduli Modulo 1 Circuiti in alternata Modulo 2 I Componenti a semiconduttore Modulo 3 Reti logiche Modulo 4 Gli Amplificatori Unità Didattiche - Segnali variabili Definizione di segnale periodico – I segnali alternati – la generazione di segnali sinusoidali dal punto di vista geometrico -Parametri dei segnali Valore medio di un segnale - Valore efficace di un segnale Misura del valore efficace - Il segnale sinusoidale Rappresentazione trigonometrica - Rappresentazione vettoriale di una grandezza sinusoidale - Rappresentazione di sinusoidi mediante numeri complessi – Sfasamento tra sinusoidi - Componenti in regime sinusoidale Resistenza – Condensatore e reattanza capacitiva – Induttanza e reattanza induttiva – Rappresentazione temporale e vettoriale - Impedenza di un circuito Impedenza di un circuito RL - Impedenza di un circuito RC Impedenza equivalente di un circuito RLC - Circuiti con impedenze La legge di Ohm in corrente alternata – Risoluzione di semplici circuiti con impedenze in serie e parallelo con i numeri complessi e con modulo e fase – Calcolo della corrente in forma complessa - La potenza in corrente alternata La potenza attiva reattiva ed apparente – Cenni al problema del rifasamento -Semiconduttori Drogaggio - Giunzione PN - Polarizzazione inversa - Polarizzazione diretta -Il Diodo Caratteristica tensione-corrente del diodo reale - Il diodo Zener - Il diodo LED – Le caratteristiche linearizzate – Semplici circuiti con diodi -Transistor BJT Il BJT: struttura e principio di funzionamento - Caratteristiche statiche - Modello elettrico di un BJT - Zone di funzionamento - Il transistor BJT in funzionamento on/off -L’elettronica digitale e l’algebra di Boole Le proposizioni logiche – Gli operatori logici – Le porte logiche elementari – Le tabelle di verità e le funzioni logiche – Simulazione di circuiti logici con il PC - I circuiti combinatori Cenni sugli Encoder e sui multiplexer - I circuiti sequenziali I flip-flop – Cenni sui registri e sulle memorie – I contatori Asincroni – cenni sui contatori sincroni -Gli Amplificatori I quadripoli – Amplificazione di tensione, corrente e potenza – Modulo 5 I sistemi Trifasi Modulo 6 I Trasformatori Modulo 7 La Macchine elettriche in AC Gli Studenti Resistenza di ingresso e di uscita – I guadagni in dB – gli amplificatori ideali - Gli amplificatori a BJT Polarizzazione dei BJT – L’amplificatore ad emettitore comune – Cenni sugli amplificatori di potenza. -Gli amplificatori operazionali L’amplificatore operazionale a circuito aperto – La retroazione – Configurazioni amplificatrici invertente e non invertente -Tensioni stellate e concatenate Carico equilibrato connesso a stella - Carico squilibrato connesso a stella: con filo di neutro, senza filo di neutro – Cenno sui carichi connessi a triangolo. -Trasformatore monofase Funzionamento a vuoto - Funzionamento sotto carico - Modello elettrico - Diagramma a carico - Determinazione dei parametri Caduta di tensione industriale – Rendimento -Tecnologie dei trasformatori Trasformatori monofase - Trasformatori trifase . -Motore asincrono Caratteristica meccanica - Bilancio energetico - Modello elettrico Dati di targa Tecnologie dei motori asincroni - Isolamento e protezione - Modi operativi e raffreddamento - Avviamento -Motore in continua Modello elettrico - Perdite e rendimento - Motori con eccitazione in serie – La Dinamo -Variazione della velocità Controllo in PWM -Cenni sui motori passo-passo -Cenni sui motori brushless I docenti