Ingegneria gestionale e dell'automazione
Cod 198295
- Laurea magistrale
- 2 anni
- 120 CFU
- LM-32
IINF-04/A
Misure e Tecnologie dei Controlli
Codice: 20810207
Scheda insegnamento
- Anno Accademico di erogazione
- 2026/2027
- Corso di studi
- Ingegneria gestionale e dell'automazione
- Periodo di erogazione
- Primo semestre
- CFU
- 6 CFU
- Lingua
- Italiano
- SSD
- IINF-04/A
Scopri il programma didattico
Programma, testi adottati e modalità d’esame sono quelli pubblicati dai docenti per l’anno accademico 2026/2027.
- Docente
- Giosue' Caliano
- Curriculum
- Automazione dei sistemi complessi
- Anno di corso
- 1
- Periodo
- Primo semestre
- Ore
- 54
- CUIN
- 260005951
Programma
1. L'automazione industriale.
a. Modello di un dispositivo di controllo.
b. Modello di un sistema di controllo industriale
2. Dispositivi di controllo
a. Requisiti di un dispositivo di controllo
b. Controllori per applicazioni generiche
c. Controllori specializzati
3. Cenni di metrologia e strumentazione elettronica. Errori di misura
4. Elementi di sensori e trasduttori
a. Caratteristiche di un sensore
b. Sensori di moto
c. Sensori di temperatura
d. Sensori di pressione
e. Sensori di forza
f. Cenni sugli attuatori idraulici
g. Servo-attuatori
h. Sensori di vibrazione
5. Condizionamento e conversione dei segnali
a. Richiami sugli amplificatori operazionali
b. Amplificatore da strumentazione
c. Convertitori F/V
d. Convertitori A/D e D/A
6. Risposta armonica e analisi spettrale
7. Regolatori PID industriali
a. Leggi di controllo
b. Taratura manuale e automatica
c. Realizzazione digitale
8. Ciclo di sviluppo dei sistemi di automazione (capitoli 14-15 da [1] e [5])
a. Sviluppo dei sistemi di controllo
b. Esempi di architetture di controllo
9. Introduzione ai sistemi Arduino
10. Esempi di applicazione per controllo industriale
Prerequisiti
Le conoscenze pregresse richieste riguardano principalmente gli ambiti della Fisica (Meccanica, Onde, Elettromagnetismo) e dell’Elettrotecnica/Elettronica (grandezze e leggi fondamentali) e conoscenze di base sui sistemi di controllo a ciclo chiuso.
Testi adottati
[1] P. Chiacchio e F. Basile, Tecnologie Informatiche per l'Automazione, seconda ed. McGraw-Hill, 2004.
[2] G. Magnani, G. Ferretti e P. Rocco, Tecnologie dei Sistemi di Controllo, seconda ed. McGraw-Hill, 2007.
[3] P. Bolzern, R. Scattolini e N. Schiavoni, Fondamenti di controlli automatici, terza ed. McGraw-Hill, 2008
Modalità di erogazione
Le lezioni sono svolte con l’ausilio di presentazioni power point. Le esercitazioni sperimentali e numeriche sono svolte in aula o in laboratorio sotto la guida di un docente; gli studenti, singolarmente o suddivisi in gruppi a seconda dei casi, hanno la possibilità di imparare l’utilizzo di strumenti di misura e di SW per l’elaborazione delle misure o per l’esecuzione di simulazioni numeriche.
Modalità di frequenza
Frequenza del corso non obbligatoria
Modalità di valutazione
L’esame finale consiste in una prova scritta individuale con durata di 2 h, e comprende tre domande in forma aperta e nella valutazione dell’esperienza in laboratorio. Lo studente deve dimostrare un’adeguata conoscenza dei concetti acquisiti durante il corso.
L’esito dell’esercitazione di laboratorio è vincolante ai fini dell’accesso alla prova scritta. Le prove contribuiscono ognuna per il 50% della valutazione finale, pertanto il superamento di una delle due prove non è sufficiente per il superamento dell’esame.
Prove previste
- Prova scritta
Esplora gli obiettivi dell’insegnamento
Ambito disciplinare: Attività formative affini o integrative
L’obiettivo del corso è quello di preparare lo studente alle problematiche di progettazione hardware-software dei sistemi di automazione industriale. Dopo una rivisitazione delle basi teoriche della teoria della misura e dei controlli automatici e una panoramica dei sensori-trasduttori maggiormente utilizzati negli impianti di controllo, è prevista una fase sperimentale mediante l’implementazione hardware-software di semplici sistemi di controllo (PID). Al termine del corso lo studente conoscerà i principi di funzionamento e di programmazione dei dispositivi di controllo e i loro requisiti industriali.
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione
Il percorso formativo intende fornire agli studenti gli strumenti metodologici per la progettazione hardware-software di semplici controllori basati su schede programmabili di basso costo. Verranno introdotti i requisiti principali per i dispositivi di controllo industriale. Lo studente deve dimostrare di avere appreso quali sono i requisiti peculiari dei sistemi hardware e software dedicati al controllo di processi industriali. Lo studente dovrà inoltre dimostrare la conoscenza delle fasi principali della progettazione di un sistema di automazione.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente deve dimostrare di sapere formalizzare, per esempio utilizzando il linguaggio di Arduino, le specifiche di funzionamento a ciclo chiuso espresse in linguaggio naturale per semplici processi da automatizzare. A partire dalle specifiche formali, poi, lo studente deve dimostrare di sapere sviluppare semplici algoritmi di automazione ed implementarli su scheda.
Abilità comunicative
Durante il corso sono previste esercitazioni in aula in cui gli studenti dovranno sviluppare e validare mediante l’utilizzo di simulatori, semplici software di automazione. Attraverso tale attività, lo studente avrà l’opportunità di sviluppare le soft skill legate al lavoro di gruppo.
Capacità di apprendere
Per la parte esercitativa del corso si farà riferimento al tool di sviluppo di Arduino. Tuttavia lo studente non sarà limitato in alcun modo dal tool adottato ed imparerà i concetti legati alla teoria che risultano indipendenti dalla particolare implementazione. Pertanto lo studente acquisirà la capacità di utilizzare in breve tempo un qualsiasi ambiente di sviluppo commerciale.
Obiettivi di sostenibilità
- 4 Istruzione di qualità
- 5 Parità di genere
- 8 Lavoro dignitoso e crescita economica
- 9 Imprese, innovazione e infrastrutture
- 3 Salute e benessere
- 6 Acqua pulita e servizi igienico-sanitari
- 7 Energia pulita e accessibile
- 10 Ridurre le disuguaglianze
- 11 Città e comunità sostenibili
- 12 Consumo e produzione responsabili
- 13 Lotta contro il cambiamento climatico
- 1 Sconfiggere la povertà
- 2 Sconfiggere la fame
- 14 Vita sott’acqua
- 15 Vita sulla Terra
- 16 Pace, giustizia e istituzioni solide
- 17 Partnership per gli obiettivi
Esempi di domande d’esame
Non prevista