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ITIS - ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONI
PROGRAMMAZIONI DISCIPLINARI
a.s. 2013-2014
ITIS – ELETTRONICA e TELECOMUNICAZIONI
disciplina: SISTEMI ELETTRONICI AUTOMATICI
Finalità
La disciplina di sistemi automatici ha una funzione culturale e professionale fondamentale
all'interno dell'indirizzo elettronico che cerca di far raggiungere attraverso due obiettivi di carattere
generale:
Far acquisire un metodo di indagine ed un apparato concettuale, tipici della sistemistica, come
mezzo di interpretazione di diversi fenomeni fisici e tecnologici.
Fornire agli studenti conoscenze e capacità specifiche tali da metterli in grado di intervenire nel
settore degli automatismi.
Obiettivi
Al termine del corso l’allievo deve essere in grado di:
analizzare processi prevalentemente di tipo fisico e dispositivi tecnici, impiegando concetti e
strumenti di rappresentazione (grafi, schemi a blocchi, linguaggi) di tipo sistemistica, analizzare e di
progettare piccoli sistemi automatici o parte di essi, mediante l'uso delle tecnologie conosciute e
caratteristiche dell'indirizzo elettronico con particolare riferimento ai dispositivi elettronici
programmabili;
avere una visione sintetica della tipologia degli automatismi, sia dal punto di vista delle funzioni
esercitate, sia dal punto di vista dei principi di funzionamento sui quali si basano.
QUINTO ANNO
Obiettivi
I principali obiettivi del quinto anno sono: approfondire la conoscenza hardware e software dei
sistemi a microcontrollore al fine di sviluppare correttamente programmi di interfacciamento, di
acquisizione dati e di trasmissione. Far acquisire la capacità di interfacciare un PC con dispositivi
HW per il controllo digitale e l’acquisizione dati. Acquisire la capacità di controllare un sistema
utilizzando un PLC.
Far acquisire capacità di analisi e di progettazione di sistemi di controllo digitale e di acquisizione
dati. Far acquisire gli elementi principali per la trasmissione a distanza dei dati.
Studio dei sistemi attraverso l'analisi dettagliata della risposta dei sistemi dinamici del I e II ordine.
Far acquisire gli strumenti di analisi e di progettazione dei sistemi di controllo a catena aperta e a
catena chiusa.
Obiettivi minimi:
Far acquisire la conoscenza hardware e software dei sistemi a microprocessore al fine di analizzare
e sviluppare semplici programmi di interfacciamento, di acquisizione dati, di controllo digitale
Far acquisire gli strumenti di analisi e di progettazione di semplici sistemi di controllo a catena
aperta e a catena chiusa (errore a regime e stabilità de sistema) attraverso lo studio della funzione di
trasferimento nel dominio di Laplace.
Mettere gli allievi in grado di utilizzare autonomamente un pacchetto applicativo per la simulazione
di semplici sistemi a catena aperta o a catena chiusa.
I contenuti
STUDIO DEI SISTEMI ANALOGICI.
Applicazione delle trasformate di Laplace ai sistemi lineari tempo invarianti, propri. Calcolo
della funzione di trasferimento. Poli e zeri della funzione di trasferimento uso delle tabelle per il
calcolo della trasformata dell'impulso, del gradino, della rampa, della parabola, Teorema del
valore finale.
Sistema ad anello aperto, sistema ad anello chiuso, retroazione negativa. Risposta tipica di un
sistema del primo ordine. Risposta tipica di un sistema del secondo ordine: smorzamento,
pulsazione naturale.
Parametri dinamici nel dominio del tempo di salita, sovraelongazione massima percentuale.
Sensibilità parametrica, errore dovuto ad un disturbo.
Tipo di un sistema. Errore statico a regime relativo ad un segnale di ingresso, a gradino a rampa, a
parabola. Interpretazione dei risultati in tabella.
Costruzione dei diagrammi di Bode. Criterio di Bode per l`asintotica stabilità dei sistemi a
retroazione negativa e a fase minima. Pulsazione critica, margine di fase, margine di guadagno.
La compensazione dei sistemi retroazionati. Compensazione serie. Le reti correttici. Controllo di
tipo ON/OFF. Regolatori standard: i PID.
SISTEMI DI CONTROLLO DIGITALI.
Architettura di un sistema di controllo a microcontrollori. Tecnica di polling e delle interruzioni.
Qualche esempio pratico di controlli a microprocessore (impianti on/off, impianti semaforici,
controllo di motori e simili).
Il PLC come esempio di un controllore digitale a microprocessore. Le risorse di un PLC. Gli
ingressi e le uscite digitali a singolo bit, gli ingressi e le uscite digitali a word. Le risorse interne.
Uso e gestione di un registro. Programmazione e gestione dei temporizzatori e dei contatori.
Differenze tra il linguaggio KOP ed AWL.
Un esempio concreto di plc, il PLC AEG 100AF. Programmazione di questo plc con il linguaggio
STL. Riconoscimento del fronte di un ingresso digitale. Attesa di passaggio da 0 a 1 e viceversa.
Programma di gestione di un azionamento ad aria compressa con elettrovalvola. Movimento di tre
pistoni.
COMUNICAZIONE SERIALE E PARALLELA - RETI
Studio dello schema HW della scheda parallela SPP. Individuazione delle tre porte che la
costituiscono, Stato, Controllo, Dati. Dimensioni delle porte, bit diritti e negati. Separazione delle
porte sul connettore DB25. Realizzazione di un Applicativo SW scritto in Visual Basic che
visualizzi le tre porte disponibili sulla scheda parallela e consenta di scrivere e leggere su esse a
piacere. Utilizzo delle funzioni di basso livello di una DLL esterna per la lettura e scrittura dell’HW
della parallela.Test del programma con prove di input ed output. Interfaccia RS232, USB.
SISTEMI AUTOMATICI DI MISURA
Architettura di un sistema di acquisizione automatica di dati Sistema ad acquisizione
dati con microprocessore. Sistemi di acquisizione dati da singolo canale e da canali
multipli. Gestione di un sistema ad acquisizione dati a programma. Gestione di un
sistema ad acquisizione dati con il metodo delle interruzioni.
PROGRAMMI DI UTILITÀ
Utilizzo e approfondimento dei prodotti software:
per lo sviluppo dei programmi ad alto e basso livello: Visual Basic, C Mplab, assembler, debugger;
per lo studio e la simulazione dei sistemi (MatLab, LabView).
Modalità di verifica e valutazione
La valutazione sarà articolata in due fasi:
• valutazione formativa (trascrizione degli elementi desunti dalle prove: scritte, orali e
grafiche, e dagli eventuali interventi di recupero)
• osservazione dei risultati in relazione a:
a) livelli di partenza
b) elementi soggettivi particolari
c) abilità acquisite
Per la valutazione delle prove scritte orali e pratiche si utilizza la griglia allegata.

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