INDUSTRIAL INFORMATICS

ING-INF/05 - 9 CFU - 2° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

SALVATORE CAVALIERI
Email: salvatore.cavalieri@unict.it
Edificio / Indirizzo: Città Universitaria (CU), Edificio 3 Polifunzionale, V piano
Telefono: 0957382362
Orario ricevimento: Lunedì 9-13 e Venerdì 9-13


Obiettivi formativi

Conoscenza e capacità di comprensione: Al completamento del corso, il discente avrà acquisito: conoscenza delle caratteristiche fondamentali dei dispositivi di calcolo e di controllo utilizzati in ambito industriale; conoscenza dei principali standard di riferimento per la programmazione di tali dispositivi e per lo sviluppo di applicazioni industriali distribuite basate sui sistemi di comunicazione industriale; conoscenza delle caratteristiche principali degli ambienti di sviluppo per la programmazione di dispositivi industriali e per lo sviluppo di applicazioni industriali distribuite; conoscenza dei principali standard di riferimento per la definizione di modelli di informazioni in ambito industriale e per la realizzazione dello scambio dati tra applicativi basati sui paradigmi di comunicazione client/server e publish/subscriber.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Il corso permetterà di acquisire capacità di progettazione e sviluppo di programmi di controllo industriali tramite il supporto degli appropriati ambienti di sviluppo. Il corso permetterà inoltre di acquisire capacità di progettazione e sviluppo di sistemi distribuiti basati su tali modelli per la realizzazione di applicazioni orientate al monitoraggio, al controllo e alla supervisione di processi industriali. Al termine del corso, lo studente sarà in grado di selezionare le soluzioni tecnologiche appropriate nella gestione dei processi distribuiti industriali.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Il corso si basa essenzialmente su lezioni frontali, che includono lo svolgimento al calcolatore di esercizi da parte del docente. Il corso prevede anche esercitazioni pratiche svolte dagli studenti. Tali esercitazioni vengono svolte nelle aule multimediali dell'Ateneo. Ad ogni studente viene assegnato un compito che deve essere svolto al calcolatore o su un PLC distribuito dal docente. Il docente supervisiona il lavoro degli studenti fornendo le spiegazioni e gli aiuti didattici necessari per il completare i compiti assegnati.
Le modalità di svolgimento dell'insegnamento appena descritte permettono il raggiungimento degli obiettivi formativi prefissati, che includono l’acquisizione di conoscenze e la capacità di applicare la conoscenza.

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



Frequenza lezioni

La frequenza è consigliata, ma non obbligatoria



Contenuti del corso

Parte I - Sviluppo di Applicazioni nei Controllori a Logica Programmabile (PLC)

Parte II - Sviluppo di Applicazione nei Sistemi di Controllo Distribuito



Testi di riferimento

[1] P.Chiacchio, "PLC e Automazione Industriale", McGraw Hill.

[2] R.W.Lewis, "Programming industrial control systems using IEC 1131-3", IEE Control Engineering Series 50.

[3] W.Mahnke, S.H.Leitner, M.Damm, “OPC Unified Architecture”, Springer Verlag, ISBN 978-3-540-68899-0, 2009.

[4] Dispense del docente presenti sul portale studium di unict (indirizzo http://studium.unict.it )


Altro materiale didattico

Tutto il materiale didattico viene pubblicato sul portale studium di unict (indirizzo http://studium.unict.it )



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1L’automazione nei processi Industriali; sitema di controllo e misura di un processo industriale[1] Capitolo 1,2 
2(*) Il Controllore a logica Programmabile: principi di funzionamento e architettura[1] Capitolo 1,2 
3(*) Programmazione di un PLC: Standard IEC 61131-3. Caratteristiche principali. Tipi di Dati. Variabili. Funzioni. Function Blocks. Programmi. Risorse. Task. Configurazioni.[2] Capitoli 1, 2, 3 
4(*) Programmazione di un PLC: Linguaggio di Programmazione Ladder Diagram (LD). [2] Capitolo 6  
5(*) Programmazione di un PLC: Sviluppo di Applicazioni basate sullo standard IEC 61131-3[1] Capitoli 3, 4 e 5 - [4] Dispense del docente 
6Programmazione di un PLC: Ambienti di Sviluppo per PLC. Il Caso di Studio: Ambiente Siemens TIA Portal Step 7.[4] Dispense del docente 
7Programmazione di un PLC: Esercitazioni in Aula sulla programmazione dei PLC utilizzando l'Ambiente di Sviluppo Siemens TIA Portal Step 7.[4] Dispense del docente 
8Sviluppo di Applicazioni Distribuite in ambito Bus di Campo: Sistemi di Comunicazione per Dispositivi di Controllo: Bus di Campo.[4] Dispense del docente 
9(*) Sviluppo di Applicazioni Distribuite in ambito Bus di Campo: Il Profibus DP. Servizi di Comunicazione. Data Exchange. Sync e Freeze[4] Dispense del docente 
10Sviluppo di Applicazioni Distribuite in Ambiente di Bus di Campo. Esempi Applicativi basati sul Sistema di Comunicazione Profibus DP e sul sistema Siemens TIA Portal Step7.[4] Dispense del docente 
11(*) Sviluppo di Applicazioni Distribuite in ambito Bus di Campo: Il Profinet. Servizi di Comunicazione.[4] Dispense del docente 
12Sviluppo di Applicazioni Distribuite in Ambiente di Bus di Campo. Esempi Applicativi basati sul Sistema di Comunicazione Profinet e sul sistema Siemens TIA Portal Step7.[4] Dispense del docente  
13Lo standard OPC. Storia ed evoluzione. Gli standard OPC COM e OPC XML[3] Cap.1 - [4] Dispense del docente 
14(*) Lo standard OPC UA: Information Model e Address Space[3] Cap. 2 - [4] Dispense del docente 
15(*) Lo standard OPC UA: Stack di Comunicazione, Servizi e Gestione del Canale Sicuro [3] Cap. 5, 6, 7 - [4] Dispense del docente 
16(*) Lo standard OPC UA: Meccanismi di comunicazione del modello OPC UA Client/Server. Session, Subscription, Monitored Items[3] Cap. 5 - [4] Dispense del docente 
17Lo standard OPC UA: OPC UA Publish/Subscriber Model[4] Dispense del docente 
18Sviluppo di Applicazioni Distribuite basate sullo standard OPC UA:Sviluppo di Applicazioni Client/Server e Publish/Subscriber utilizzando gli stack di comunicazione OPC UA disponibili gratuitamente in rete[4] Dispense del docente 
19Note (*): Competenze Minime Irrinunciabili 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

L'esame consiste in una prova orale che include anche lo svolgimento di un esercizio al calcolatore/PLC.

Gli studenti hanno la possibilità di sviluppare un elaborato di corso il cui argomento viene concordato con il docente. L'elaborato riguarda l'approfondimento di uno o più argomenti trattati nel corso, scelti a piacere dallo studente. Tipicamente l'elaborato consiste nello sviluppo di progetti software e/o hardware. L'elaborato sviluppato dagli studenti viene discusso alla prova orale e la sua valutazione contribuisce alla valutazione dell'esame complessivo. Lo sviluppo dell'elaborato è facoltativo.

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


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

E’ possibile scaricare esempi di domande e/o esercizi svolti al protale studium all’indirizzo http://studium.unict.it




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