ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE
ALDO MORO
Liceo Scientifico
Istituto Tecnico Industriale
Via Gallo Pecca n.4/6
10086 RIVAROLO CANAVESE
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SEZIONE TECNICA
Anno Scolastico 2015/2016
Piano di Lavoro
di SISTEMI AUTOMATICI
Classe quinta
DOCENTE
FALETTO Paola Maria
BORRELLO Vincenzo
CLASSI
5^AE tecn.
IL DIRIGENTE SCOLASTICO
(Prof. Alberto Focilla)
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: 5^AE
Sez. Tecnica
Modulo
MODULO 1
Sistemi di controllo
analogici
COMPETENZE 3, 5
SISTEMI AUTOMATICI
A.S. 2015/2016
Conoscenze e Abilità
Conoscenze : Lessico e terminologia tecnica del settore
Progetto statico e progetto dinamico
Grafici di Bode e studio della stabilità
Reti correttrici e compensazione
Regolatori industriali
Abilità :
Utilizzare l’uso del lessico e della terminologia tecnica
tipici del settore
Utilizzare strumentazione virtuale
Analizzare e valutare le problematiche legate alla
stabilità
Utilizzare sistemi di compensazione per migliorare la
stabilità
Conoscenze : Controllo di velocità di un motore: motori e trasduttori
MODULO 2
coinvolti, componenti elettronici di potenza, convertitori
Applicazioni dei sistemi
statici
di controllo analogici
COMPETENZE 1, 2,3, 4
Abilità :
Conoscenze :
MODULO 3
Applicazioni di base dei
controllori a logica
programmabile
COMPETENZE 2, 4, 5
Abilità :
MODULO 4
Automazione civile,
domotica
COMPETENZE 2, 4, 5
Controllo di temperatura in un ambiente: attuatori e
trasduttori coinvolti, tipologie ad anello chiuso e
proporzionale
Controllo di luminosità ON/OFF
Controllo di livello: trasduttori coinvolti
Controllo di posizione ad anello chiuso
Scegliere le macchine o i dispositivi elettrici adatti ad un
sistema di controllo
Descrivere le caratteristiche dei componenti dei sistemi
automatici ed il loro comportamento
Illustrare gli aspetti specifici e le applicazioni dei
componenti fondamentali di un sistema automatico
analogico (attuatori, trasduttori, regolatori,
condizionatori di segnale,..)
Scegliere i componenti in funzione del risparmio
energetico
Caratteristiche tecniche del PLC utilizzato in
Laboratorio
Basi della programmazione del PLC: diagrammi ladder
di utilizzo delle istruzioni di set e reset, di
temporizzazione, di conteggio uni e bidirezionale, dei
registri di memoria, di salto, di operazioni matematiche
Programmazione sicura
Produrre adeguata documentazione tecnica
Utilizzare il software dedicato alla simulazione della
programmazione del PLC
Programmare situazioni di complessità crescente
Applicare le normative sulla sicurezza
Conoscenze : Lessico e terminologia specifica
Classificazioni e topologia delle reti
Standard e prodotti commerciali
Normativa
Abilità :
Identificare le caratteristiche generali di un impianto
domotico
Conoscere la normativa sulla sicurezza
Conoscenze : Monitoraggio e controllo di un sistema fotovoltaico
MODULO 5
Controllo sul rifasamento di una rete di alimentazione di
Applicazioni domotiche
una utenza industriale
e industriali del PLC
Sistemi di gestione energia (gruppi di continuità,
COMPETENZE 3, 4, 5
illuminazione di un rione cittadino)
Abilità :
Gestire sistemi automatici in ambito civile attraverso la
programmazione di controllori digitali
Sviluppare programmi per il monitoraggio e il controllo
di sistemi di generazione e utilizzo dell’energia elettrica.
Scegliere componenti e macchine in funzione del
risparmio energetico
PROGRAMMA previsto di
Classe: 5^AE Sez. Tecnica
Periodo di
svolgimento
SISTEMI AUTOMATICI
A.S. 2015/2016
Argomenti
MODULO 1 – SISTEMI DI CONTROLLO ANALOGICI
Da metà Sett. fino
a metà Nov. ’15
UD1: Studio della stabilità e degli errori
 Progetto statico e dinamico
 Grafico di Bode del modulo, calcolo della fase critica e studio della
stabilità con il margine di fase
 Reti correttrici
UD2: Regolatori industriali
 Regolatori proporzionali
 Regolatori PID
MODULO 2– APPLICAZIONI DEI SISTEMI DI CONTROLLO
ANALOGICI
UD1: Controllo di temperatura
 Modello termico
 Trasduttori di temperatura
 Controllo ad anello chiuso ON/OFF e proporzionale
UD2: Controllo di velocità
 Trasduttori di velocità
 Motori in continua e asincroni trifase
 Componentistica elettronica di potenza
Da metà Nov ’15 a
 Convertitori statici
fine Febbr. ‘16
 Studio ad anello aperto e ad anello chiuso
UD3: Controllo di luminosità e di livello
 Controllo ON/OFF di luminosità e relativi trasduttori
 Trasduttori di livello
 Controllo ad anello chiuso
UD4: Controllo di posizione
 Trasduttori di posizione
 Motori in continua e asincroni trifase
 Componentistica elettronica di potenza
 Convertitori statici
 Studio del controllo ad anello chiuso della posizione di un motore in
continua
MODULO 3 (LAB) – APPLICAZIONI DI BASE DEI CONTROLLORI
A LOGICA PROGRAMMABILE
Contestualmente al
 Documentazione relativa ai PLC utilizzati in Laboratorio
programma teorico
 Istruzioni di base della programmazione e sicurezza
di Sistemi del
 Temporizzazione
secondo
pentamestre, nelle
 Conteggio
ore di laboratorio
 Registri
 Operazioni aritmetiche
 Programmazione non sequenziale (istruzioni di salto)
MODULO 4 – AUTOMAZIONE CIVILE, DOMOTICA
Marzo ‘16
Da Aprile ‘16 a
Maggio ‘16
Giugno ‘16
UD1: Sistemi domotici
 Classificazioni
 Reti e mezzi trasmissivi
 Standard e prodotti commerciali
 Normativa
MODULO 5 – APPLICAZIONI DEL PLC
UD1: Controllo di un sistema fotovoltaico
 Componentistica
 Programmazione a PLC di un inseguitore solare
UD2: Rifasamento automatico di un impianto industriale
 Componentistica
 Centralina programmata per rifasamento variabile
UD3: Controllo di sistemi di gestione energia
 Analisi di un controllo di un gruppo di continuità
 Analisi di un sistema di illuminazione cittadina (in alternativa al
precedente)
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
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: Paolo Guidi – “Sistemi Automatici” Vol.3 per
Elettronica ed Elettrotecnica – ZANICHELLI
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 di programmazione 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 Lavoro individuale
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.