Insegnamento dell’orientamento "Trasporti" composto da due moduli , uno che tratta dei problemi dell’automazione dei sistemi di trasporto, l’altro i problemi specifici del materiale rotabile.
Il primo modulo ha lo scopo di far conoscere i principali dispositivi e sistemi di automazione attualmente utilizzati nei moderni sistemi di trasporto ad impianto fisso - ferroviari, metropolitani, a fune - e di fornire le nozioni di base per una progettazione e per un uso razionale dei sistemi e reti di trasporto ad elevata automazione con l'integrazione delle tecnologie meccaniche, elettroniche e informatiche.
Il secondo modulo si propone di fornire le conoscenze per la progettazione, dimensionamento, programmazione e controllo della costruzione e manutenzione di materiale rotabile ferroviario, metropolitano e tranviario. La progettazione di materiale rotabile prevede l’integrazione delle componenti strutturali, meccaniche, impiantistiche ed elettriche; la manutenzione prevede la definizione sia dei relativi piani per il materiale rotabile che delle sue componenti.

Conoscenza delle apparecchiature di controllo e sicurezza per gli impianti con trazione a fune, le apparecchiature pneumatiche ed elettro-pneumatiche di frenatura dei treni.
Conoscenza dei principi di funzionamento dei sistemi di automazione dei treni, dei sistemi di blocco elettrico automatico dei treni, dell'algoritmo di odometria per applicazioni ferroviarie.
Conoscenza dei vincoli di progetto dei rotabili ferroviari, quali pesi limite, sagome limite, scartamento, collegamento dei veicoli e dei loro impianti;
Conoscenza dei principi di progettazione funzionale e strutturale nella costruzione dei rotabili ferroviari;
Conoscenza dei diversi tipi di trazione ferroviaria (elettrica, Diesel) e delle relative trasmissioni;
Conoscenza dei problemi dell’interazione ruota-rotaia, del comportamento dinamico del veicolo e della qualità di marcia;
Conoscenza delle problematiche della trazione e della frenatura, elettrica e meccanica, in differenti contesti applicativi del materiale rotabile ferroviario, metropolitano e tranviario.

Capacità di applicare diversi metodi per l’analisi, la progettazione e la gestione di moderni sistemi di trasporto ad elevata automazione.
Capacità di progettare materiale rotabile con integrazione delle componenti strutturali, meccaniche, impiantistiche ed elettriche
Capacità di definire i piani di manutenzione del materiale rotabile e dei suoi componenti

Conoscenza delle metodologie e tecniche per progettare e gestire sistemi di automazione e controllo discreto, continuo e basato sulla logica fuzzy.
Conoscenza delle metodologie di progettazione funzionale e strutturale in campo meccanico.
Conoscenze di dinamica dei sistemi meccanici
Conoscenze dei principi di funzionamento e delle caratteristiche delle macchine elettriche.
Capacità di progettare sistemi automatici con i Programmatori Logici Programmabili (PLC).

(Prof. Viktorov)
Introduzione nei sistemi di automazione. Struttura dei sistemi automatici. Tecniche e tipologie di controllo automatico.
Apparecchiature di controllo e sicurezza per gli ascensori. Norma europea EN 81-80. Ascensori a fune: paracadute, limitatore di velocità, finecorsa meccanici, elettrici, magnetici. sensori digitali fotoelettrici di posizione, sensori di corsa, livellamento, blocco delle porte, quadro di manovra. Ascensori oleodinamici: schemi principali. Controllo del carico negli ascensori. Dispositivi di selezione piani e fermate. Sistema di automazione di un ascensore con sistemi a relè elettromeccanici e con sistemi con PLC. Limitatori di velocità elettronici. Sensori per porte d’ascensore avanzate.
Introduzione nei sistemi di controllo dei treni: ATO, ATP(SCMT), TASC(FAT), ERTMS. Blocco elettrico automatico dei treni. Apparecchiature pneumatiche e elettropneumatiche di frenatura dei treni. Algoritmi di odometria per applicazioni ferroviarie. Controllori PID e fuzzy di antipattinamento per treni. Altri sistemi di controllo automatico dei treni: sospensioni semi-attivi e attivi della cassa e del pantografo, sistemi di controllo delle porte.
Apparecchiature di controllo e sicurezza per le gru.
Apparecchiature di controllo e sicurezza per le funivie.

Programma del corso "Automazione nei sistemi di trasporto"

Introduzione nei sistemi di automazione. Struttura dei sistemi automatici. Tecniche e tipologie di controllo automatico.
Apparecchiature di automazionee sicurezza per gli ascensori. Norma europea EN 81-80. Ascensori elettrici a fune: paracaduti, limitatori di velocità, finecorsa meccanici, elettrici, magnetici. Sensori digitali fotoelettrici di posizione, sensori di corsa, livellamento, blocco delle porte, quadro di manovra. Ascensori oleodinamici: schemi principali. Controllo del carico negli ascensori. Dispositivi di selezione piani e fermate. Sistema di automazione di un ascensore con sistemi a relè elettromeccanici e con sistemi con PLC. Limitatori di velocità elettronici. Sensori per porte d’ascensore avanzate.
Introduzione nei sistemi di controllo dei treni: ATO, ATP(SCMT), ATS, TASC(FAT), ETCS (ERTMS). Blocco elettrico automatico dei treni. Apparecchiature pneumatiche ed elettropneumatiche di frenatura dei treni. Algoritmi di odometria e localizzazione per applicazioni ferroviarie. Controllori PID e fuzzy di antipattinamento per treni. Altri sistemi di controllo automatico dei treni: sospensioni semi-attive ed attive della cassa e del pantografo, sistemi di controllo delle porte.
Apparecchiature di automazione e sicurezza per le gru per la movimentazione della merce.
Apparecchiature di automazione e sicurezza per gli impianti a fune (funicolari terresti ed aeree: funivie e teleferiche).

Cenni storici e generali sui sistemi di trasporto ferroviario.
I principali vincoli al progetto del rotabile ferroviario: pesi limite, sagome limiti, scartamento, collegamento dei veicoli e dei loro impianti.
Ruote, assili, boccole, sospensioni, carrelli.
Casse e telai, sistemi di trazione e repulsione.
I problemi della frenatura ferroviaria: requisiti del freno ideale, freni a vuoto e ad aria compressa, e componenti degli impianti; l'equilibrio dell'asse frenato e particolari situazioni: impianti con sistemi Vuoto-Carico o a due stadi di frenatura; impianti a comando elettrico.
Il cabraggio delle locomotive e la trazione bassa.
Sistemi di Trazione Elettrica ed influenza sul progetto generale della locomotiva
Trasmissioni per locomotive ed automotrici elettriche o a trazione Diesel con trasmissione elettrica
Trazione Diesel: trasmissioni idromeccaniche ed idrauliche
Cenni sulla qualità di marcia, sul comportamento dinamico del veicolo e sull'interazione ruota-rotaia
Cenni sui problemi specifici delle carrozze: accesso, riscaldamento, illuminazione, climatizzazione

Il docente fornirà gli appunti delle lezioni del corso.

Il docente fornirà delle dispense del corso, che dovrà essere completata con gli appunti dalle lezioni.

L’esame si svolge in forma orale sull’intero programma del corso. L’elenco delle domande per l’esame sarà distribuito dal docente durante il corso.

L'esame non prevede prove scritte tradizionali, ma la capacità di illustrare in maniera ingegneristica gli argomenti esposti nel corso, ricorrendo quindi anche a semplici disegni schematici, scrittura di formule rilevanti.