1
ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE
Liceo Scientifico
Istituto Tecnico Industriale
ALDO MORO
Via Gallo Pecca n. 4/6
10086 RIVAROLO CANAVESE
SEZIONE TECNICA
A.S. 2015 – 2016
Piano di Lavoro
di SISTEMI AUTOMATICI
Secondo Biennio
DOCENTI
FALETTO Paola Maria
VALERIO DOMINICI
Giuseppe
CLASSE
3^AE Tecnico
IL DIRIGENTE SCOLASTICO
(Prof. Alberto Focilla)
1
2
1. COMPETENZE (Cfr. Documento Dipartimento di Asse e D.M. 211/2010-Indicazioni
nazionali-Linee generali e competenze)
1.
Utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura
per effettuare verifiche, controlli e collaudi;
2.
Utilizzare linguaggi di programmazione, di diversi livelli, riferiti ad ambiti specifici
di applicazione;
3.
Analizzare il funzionamento, progettare e implementare sistemi automatici;
4.
Analizzare il valore, i limiti e i rischi delle varie soluzioni tecniche per la vita sociale
e culturale con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla
tutela della persona, dell’ambiente e del territorio;
5.
Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative
a situazioni professionali
2. ABILITA’ DISCIPLINARI
3. CONOSCENZE/CONTENUTI attraverso i quali acquisire, esercitare e valutare le
competenze (Cfr. D.M. 211/2010-Indicazioni nazionali-Linee generali e competenze)
Per i punti 2 e 3, si vedano le due seguenti tabelle. Per ogni modulo in tabella sono
indicate anche le competenze specifiche in riferimento alla numerazione al punto 1.
CONOSCENZE E ABILITA’
Classe: 3^AE
Modulo
SISTEMI AUTOMATICI
Sez. Tecnica
A.S. 2015/2016
Conoscenze e Abilità
Conoscenze : Metodi di rappresentazione e documentazione
Foglio di calcolo elettronico
Creazione di grafici, tabelle, espressioni matematiche
Conversione tra diverse basi di numerazione
Abilità :
Redigere documentazione tecnica
COMPETENZE
Saper creare una presentazione
1, 2
Rappresentare ed elaborare i dati utilizzando fogli di lavoro
Conoscenze : Classificazione dei sistemi
MODULO 2
Rappresentazione a blocchi, architettura e struttura dei sistemi
Fondamenti di
Tipologie dei sistemi
teoria dei sistemi
Abilità :
Modellizzare sistemi e apparati tecnici
COMPETENZE
Classificare i sistemi a seconda dei tipi di grandezze in gioco
1, 3, 4
Riconoscere le tipologie dei sistemi
MODULO 3
Conoscenze : Linguaggi di programmazione evoluti
La
Conoscere i costrutti di base del linguaggio Visual Basic
programmazione
Conoscere e gestire gli oggetti informatici in Visual Basic
in linguaggio
Abilità :
Realizzare semplici programmi relativi alla simulazione di
Visual Basic
sistemi del settore
COMPETENZE
Progettare e sperimentare programmi visuali interattivi
2, 3, 4
MODULO 1
I sistemi
informatici
2
3
MODULO 4
Studio e
simulazione dei
sistemi nel
dominio del
tempo
COMPETENZE
2, 3
MODULO 5
Programmi di
simulazione:
LabView
COMPETENZE
2, 3
MODULO 6
Programmi di
simulazione:
Multisim
COMPETENZE
1, 3, 5
Conoscenze : Modelli equivalenti e simulazione dei componenti circuitali
Modelli discreti di sistemi dinamici
Equazioni numeriche per la descrizione dell’evoluzione di un
sistema
Abilità :
Utilizzare modelli matematici per descrivere sistemi
Analizzare le funzioni e i componenti fondamentali di semplici
sistemi elettrici ed elettronici
Conoscenze : Ambiente LabView
Blocchi funzionali di LabView
Connessione dei blocchi, manipolazione e rappresentazione di
dati
Abilità :
Costruire applicazioni di simulazione di sistemi
Interpretare i risultati delle simulazioni
Rappresentare i risultati delle analisi
Conoscenze : Creazione dello schematico
Progettazione, analisi e simulazione in modalità animata
Utilizzazione degli strumenti virtuali analogici e digitali in
dotazione
Abilità :
Saper analizzare un circuito nel dominio del tempo
Simulare circuiti logici e semplici circuiti programmati
PROGRAMMA previsto di
Classe: 3^AE Sez. Tecnica
Periodo di
svolgimento
SISTEMI AUTOMATICI
A.S. 2015/2016
Argomenti
MODULO 1 – I SISTEMI INFORMATICI
UD1: Strumenti di documentazione e rappresentazione
 Disegni geometrici
 Grafici
 Immagini e animazioni in PowerPoint
 Editor di equazioni
 Tabelle
UD2: Fogli di calcolo elettronico
 Immissione dati
Da metà Sett. ‘15 a
fine Ott. ‘15
 Formule
 Funzioni predefinite
 Grafici
UD3: Sistemi di numerazione
 Sistema di numerazione binario: posizionalità e peso, conversione
binario – decimale e viceversa,
 Sistema di numerazione esadecimale: posizionalità e peso, conversione
esadecimale – decimale e viceversa
 Sistema di numerazione BCD
 Aritmetica digitale: addizione e sottrazione di numeri binari
3
4
UD4: Applicazioni
 Porte logiche con excel
 Equazione alla magliae al nodo
 Formule e grafici
 Conversione binario – decimale e viceversa
LAB: Utilizzo di un text editor per la produzione di testi informativi di natura
tecnica, compresa la stesura di parti di formulario matematico, di un foglio
elettronico per la produzione di grafici, di Diagram Designer per la creazione
di schemi a blocchi o disegni esplicativi.
MODULO 2– FONDAMENTI DI TEORIA DEI SISTEMI
Da Nov. ’15 a fine
Genn.‘16
UD1: Teoria dei sistemi
 Concetto di sistema: definizione, elementi caratterizzanti
 Modello matematico e schema a blocchi
 Il dominio del tempo: modello statico e dinamico, variabili, transitori e
regime, condizioni iniziali e al contorno
 Variabili di stato
UD2: Classificazione dei sistemi
 Classificazione in base alla proprietà dei parametri: a parametri
distribuiti e concentrati, varianti e invarianti
 Classificazione in base alla proprietà delle variabili: statici e dinamici,
discreti e continui
 Classificazione in base alle proprietà del modello matematico:
deterministici e probabilistici, lineari e non, con e senza memoria
UD3: Applicazioni
 Tempo di salita
 Analisi di un circuito RC
 Sistema discreto: semaforo
 Orologio digitale
LAB: Utilizzo di un text editor per relazionare argomenti, utilizzo di Diagram
Designer per produrre schemi a blocchi e di un foglio elettronico per i grafici
di risposta di un sistema, di Multisim per la simulazione circuitale e di
LabView per la simulazione di un sistema di controllo digitale.
MODULO 3 – LA PROGRAMMAZIONE IN LINGUAGGIO VISUAL
BASIC
UD1: Variabili ed espressioni
 Variabili: tipo numerico, stringa, logico, data/ora
Contestualmente
 Operatori ed espressioni
all’intero
programma annuale UD2: Strutture condizionali
 IF-THEN-ELSE
di Sistemi, nelle
ore di laboratorio
 IF-THEN
 SELECT CASE
UD3: Cicli
 FOR-NEXT
 DO-LOOP
4
5
UD4: Funzioni e procedure
 Funzioni e procedure: passaggio dei parametri e valore di ritorno,
chiamata
 Variabili locali e globali
 Funzioni predefinite: funzioni matematiche e per il trattamento delle
stringhe
UD5: Oggetti
 Ambiente grafico
 Proprietà, metodi, eventi
 MsgBox e InputBox
 Caselle di testo
 Caselle di selezione e pulsanti di opzione
 ListBox e ComboBox
 Timer
 PictureBox
UD6: Grafica
 Sistema di coordinate
 Metodi grafici
UD7: Applicazioni
 Strutture condizionali
 Cicli FOR-NEXT
 Scritta scorrevole
 Scala dei colori del resistore
 Comando luci da tre punti
 Orologio
 Pallina che rimbalza
LAB: Utilizzo di Diagram Designer per la produzione di diagrammi di flusso,
uso dell’ambiente di programmazione di Visual Basic.
MODULO 4 – STUDIO E SIMULAZIONE DEI SISTEMI NEL
DOMINIO DEL TEMPO
Da Febbr. ’16 a
metà Aprile ’16
UD1: Modellizzazione e simulazione nel dominio del tempo
 Differenze finite e rapporto incrementale
 Equazioni alle differenze finite
 Diagrammi di flusso
 Progettazione e programmazione strutturata
UD2: Sistemi elettrici
 Grandezze e componenti fondamentali: resistore, condensatore e
induttore
 Configurazioni circuitali fondamentali: equazione e rappresentazione
grafica
UD3: Applicazioni
 Carica di un condensatore con diverse tensioni iniziali
 Circuito RLC
 Raffreddamento di un corpo
5
6
MODULO 5 – PROGRAMMI DI SIMULAZIONE: LABVIEW
UD1: Ambiente di sviluppo
 Ambiente di LabView: linguaggio grafico, front panel e block diagram,
tools palette
 Realizzazione di una applicazione: pprogettazione di pannello e
diagramma, verifica del funzionamento
UD2: Funzioni di LabView
 Blocchi funzionali di base: numeric, boolean, comparison, string
 Strutture di programmazione: case structure, FOR loop, WHILE loop
Contestualmente
UD3:
Funzionalità avanzate
all’intero
 Mathematics, sound, graphics, timing
programma annuale
UD4: Applicazioni
di Sistemi, nelle
 Aggiunta di un grafico
ore di laboratorio
 Indicatori di livello di un serbatoio
 Scambio ferroviario
 Quattro operazioni
 Pari e dispari
 Monitoraggio temperatura
 Voto entro fascia
 Cielo stellato
LAB: Utilizzo dell’ambiente di programmazione di LabView
MODULO 6 – PROGRAMMI DI SIMULAZIONE: MULTISIM
UD1: Utilizzo dell’ambiente di Multisim
 Ambiente di lavoro
Da metà Aprile ’16
 Creazione schema e simulazione
a tutto Maggio ’16
 Circuiti digitali
e, per le fasi iniziali
del modulo,
 Analisi in continua e in alternata
contestualmente ai
 Grafici
moduli precedenti,
 Diagrammi ladder per PLC
nelle ore di
UD2: Applicazioni
laboratorio
 Comparatore digitale
 Generatori comandati con Multisim
LAB: Utilizzo dell’ambiente di programmazione di MultiSim
Giugno ‘16
Ripassi e recuperi
4. METODOLOGIA
o Lezione frontale espositiva, limitatamente alla introduzione per ciascun modulo o unità
specifica
o Lezione dialogata, per l’analisi del corpo di ciascun modulo
o Lettura, analisi, consultazione di testi o documentazione di carattere tecnico
o Esercitazioni di Conoscenza e/o Competenza, a chiarimento, approfondimento e
rafforzamento della teoria
6
7
o Attività di ricerca e/o scoperta guidata, attraverso l’uso di Internet
o Attività laboratoriali di tipo informatico
o Cooperative learning
5. ATTREZZATURE E STRUMENTI DIDATTICI
o Libri di testo e materiali/proposte annesse, ad esempio la classe virtuale
Libro di testo in adozione: Cerri, Ortolani, Venturi – “Corso di Sistemi Automatici.
Elettronica, elettrotecnica e automazione.” - Edizione OPENSCHOOL - HOEPLI
o Appunti
o Documentazione e manuali tecnici
o Navigazione in internet
o Ipertesti
o Lim (se presente in aula)
o Laboratori del settore e di informatica
6. MODALITA’ DI VALUTAZIONE: Vedere verbale della prima riunione di
dipartimento elettrico del 9/9/’15
Le verifiche possono essere scritte (trattazione sintetica più o meno guidata, risposta chiusa,
esercizi a punteggio, quesiti a risposta multipla, relazioni), orali (si prediligono le domande
aperte), valutazione dell’operato degli allievi durante le ore di laboratorio.
Il laboratorio viene valutato come produzione informatica e capacità di gestire
autonomamente la strumentazione.
7. INTERVENTI E TEMPI DI RECUPERO
o Recupero in itinere, modalità utilizzata in modo preferenziale rispetto alle altre in quanto
permette un recupero maggiormente condiviso all’interno della classe
o Sportello, solo se richiesto con prenotazione dai singoli allievi
o Lavoro individuale, a completamento delle prime due modalità a meno che non si tratti
di situazioni facilmente risolvibili con un maggior impegno personale
La tempistica dei recuperi è in buona parte estesa all’intero A.S. con particolare attenzione
al mese di Febbraio, in cui si chiede di recuperare le valutazioni negative della pagella, e al
mese di Maggio in vista della valutazione finale.
Le singole verifiche scritte possono essere recuperate entro due settimane dalla consegna
degli elaborati corretti, in forma orale o scritta, a seconda degli argomenti trattati e su
decisione dell’insegnante.
7
8
8