INDUSTRIAL AUTOMATION

ING-INF/04 - 6 CFU - 2° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

GIUSEPPE NUNNARI
Email: giuseppe.nunnari@dieei.unict.it
Edificio / Indirizzo: Edificio Polifunzionale
Telefono: 0957382306
Orario ricevimento: Martedi 10-13 – Giovedì 11-13


Obiettivi formativi

1. Conoscenza e capacità di comprensione. Gli studenti impareranno a:

  1. Rappresentare i sistemi dinamici ad eventi discreti (DES) mediante le Reti di Petri (RdP).
  2. Analizzare le proprietà strutturali di un modello rappresentato mediante RdP.
  3. Controllare sistemi DES mediante la tecnica dei posti monitor.
  4. Conoscere l'architettura dei Controllori a Logica Programmabile (PLC).
  5. Conoscere i linguaggi di programmazione dei PLC descritti nello standard IEC 61131-3.
  6. Conoscere l'architettura delle reti informatiche per l'automazione industriale e dei stemi per la supervisione e l'acquisizione dei dati (SCADA).

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Gli studenti saranno in grado di:

  1. Rappresentare, analizzare e simulare le proprietà di sistemi DES.
  2. Codificare il software per la programmazione di PLC e testarne il funzionamento sia mediante l'uso di simulatori che operando in laboratorio direttamente sui dispositivi HW.

3. Autonomia di giudizio. Gli studenti saranno in grado di giudicare il potenziale e i limiti della tecniche in uso nel settore dell'Automazione Industriale.

4. Abilità comunicativa. Gli studenti saranno in grado di illustrare le tecniche apprese nel corso delle lezioni, interagire nel lavoro di gruppo e collaborare con altri esperti del settore.

5. Capacità di apprendimento. Gli studenti saranno in grado di estendere autonomamente le conoscenze apprese nel corso, attingendo alla vasta letteratura disponibile nel settore.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Il Corso si svolge mediante lezioni frontali intercalate con esperienze in laboratorio. A ciascun argomento del corso corrisponde un adeguato numero di ore di laboratorio. Le esperienze pratiche seguono di pari passo ghi argomenti di carattere teorico. In laboratorio sono disponibili strumenti sia hardware che software per il controllo di sistemi ad eventi discerti mediante PLC.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.


Prerequisiti richiesti

Quelli previsti dal Manifesto degli Studi del Corso di Laurea.



Frequenza lezioni

L'assidua frequenza alle lezioni ed alle attività di laboratorio è fortemente raccomandata per il conseguimento dei previsti obiettivi formativi



Contenuti del corso

Sistemi ad eventi discreti (DES). Rappresentazione di DES utilizzando le Reti di Petri. Analisi delle Reti di Petri. Il controllo di DES utilizzando l’approccio dei Posti Monitor. Controllo continuo e logico. Controllori logici programmabili (PLC): architettura di un PLC, moduli di I/O. Moduli di I/O speciali. Moduli per la programmazione dei PLC, moduli di funzioni speciali. Linguaggi di programmazione PLC. Linguaggi grafici e Testuali dello standard IEC 61131-3. Linguaggi grafici: ladder diagrams (LD), Functional Block Diadrams (FBD), Sequential Functional Charts (SFC). Linguaggi Testuali: Instruction List (IL) Strucured Text (ST): Elementi di base, istruzioni per i tempi e il conteggio. Regole di evoluzione Strutture per controllare il flusso del programma Esempi di regole di evoluzione. Strutture per controllare il flusso del programma. Esempi di programmazione. Reti di computer. Modello OSI, topologie di rete, metodi di accesso al bus media di trasmissione: standard tradizionali: media bus token Ethernet, metodi di accesso al bus: standard tradizionali: Ethernet, bus token, token ring. Reti di computer per l'automazione. Sistemi di supervisione e acquisizione dati (SCADA). Moduli di un sistema SCADA: modulo database, modulo di comunicazione, modulo di interfaccia operatore, modulo di gestione allarmi, modulo di gestione ricette, modulo di supporto manutenzione, modulo sistema esperto.



Testi di riferimento

  1. Handbook of Industrial Automation, Ed. Marcel Dekker, 2000.
  2. Hassen D.H., Programmable Logic Controllers - A practical approach to IEC 61131-3 Using Codesys, Wiley, 2015.
  3. Bolton, Programmable Logic Controllers, 5th edition, Elsevier, 2009
  4. Slides delle lezioni

Altro materiale didattico

Il materiale didattico (che non sostituisce i libri di testo) ed altre utili informazioni sono accessibili sul sito dedicato al corso all'interno del portale: http://www.portaledidattica.it/



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Nozioni di base sulla rappresentazione dei sistemi dinamici ad eventi discreti mediante Reti di PetriHandbook of Industrial Automation, Slide delle Lezioni 
2Analisi delle proprietà delle Reti di Petri e Controllo mediante l'approccio dei posti monitor.Handbook of Industrial Automation, Slide delle Lezioni 
3Architetture dei Controllori a Logica Programmabile (PLC).Bolton, Slide delle Lezioni 
4Programmazione dei PLC utilizzando i linguaggi dello standard IEC 61131-3.Hassen,Slide delle Lezioni 
5Nozioni di base sulle reti informatiche per l'automazione industriale e sui sistemi per la supervisione e l'acquisizione dei dati (SCADA) ai fini del monotoraggio ed il controllo di processi industriali.Handbook of Industrial Automation, Slide delle Lezioni 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

L'esame consiste di una prova scritta ed una orale. La prova scritta consiste nella implementazione di un programma di controllo per un assegnato processo industriale utilizzando i linguaggi appresi nel corso. Il programma potrà essere scritto avvalendosi dell'uso di un computer portatile qualora nella disponibilità dello studente. Esempi delle prove scritte assegnati sono scaricabili dagli studenti registrati nel sito dedicato al corso all'interno del portale http://www.portaledidattica.it/. La prova orale consiste in un una discussione della prova scritta e di un colloquio sugli argomenti esposti nel corso delle lezioni. E' prevista la redazione da parte dello studente di un report che attesti le prove eseguite nel corso del laboratorio. Esempi di report sono disponibili nel sito web dedicato al corso.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

Esempi delle prove scritte assegnati sono scaricabili dagli studenti registrati nel sito dedicato al corso all'interno del portale http://www.portaledidattica.it/Default.aspx.




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