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Anno Accademico 2007/08
02AFDGC
Automazione a fluido
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Meccanica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Belforte Guido ORARIO RICEVIMENTO     28 0 28 0 9
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/13 5 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso intende fornire le conoscenze fondamentali sui sistemi automatici digitali, con particolare riferimento ai sistemi a fluido di tipo pneumatico. In ogni caso, le conoscenze acquisite vanno ben oltre il solo uso della tecnologia pneumatica, in quanto sono fornite le basi ingegneristiche dell'automazione digitale e le tecniche di uso corrente nelle industrie. Il corso si occupa, infatti, dell'analisi della organizzazione dei sistemi automatici e degli elementi fondamentali per la programmazione e l'uso di PLC (Controllori Logici Programmabili). Vengono, poi, fornite le basi della tecnologia pneumatica, che si affianca alle tecnologie elettromeccanica, elettrica, elettronica e oleodinamica nella costruzione dei sistemi automatici. Nella formazione generale dell'ingegnere meccanico questo corso integra le conoscenze acquisite nei corsi di controllo, dove vengono presentate le tecniche di automazione analogica, ed apre prospettive di applicazione verso molti settori. Nella formazione dell'ingegnere meccanico dell'orientamento Automazione questo corso costituisce un cardine fondamentale per la conoscenza di una tecnologia, quale quella pneumatica, che costituisce un punto di forza dell'industria italiana, sia per i quantitativi prodotti ed esportati, sia per i quantitativi utilizzati nelle linee automatiche e in ogni settore industriale e dei trasporti.
Il corso intende fornire una conoscenza non solo teorica, ma, per quanto possibile pratica della materia. Tutte le esercitazioni sono svolte in laboratorio, con la partecipazione attiva degli studenti che operano in squadre, in una logica di lavoro di gruppo, sotto la guida di ricercatori ed esercitatori.
Competenze attese
CapacitÓ di progettare sistemi automatici digitali di tipo semplice, capacitÓ di scegliere i componenti pneumatici pi¨ idonei a determinate applicazioni, capacitÓ di operare su PLC e su sistemi automatici.
Prerequisiti
Conoscenze generali di meccanica con particolare riferimento alla Meccanica applicata alle macchine.
Programma
Struttura dei sistemi automatici. ProprietÓ dei sistemi pneumatici, minipneumatici, fluidici e microfluidici, in riferimento alle altre tecnologie. Ruolo dei componenti pneumatici integrati in un sistema automatico.
Principali componenti pneumatici: cilindri a semplice e a doppio effetto, valvole a due, tre, quattro e cinque bocche, comandi delle valvole e loro simbologia ISO, valvole ausiliarie dei circuiti pneumatici (OR, AND, sequenza, non ritorno, temporizzazione, regolatori di flusso, scarico rapido, economizzatore, ecc.).
Struttura dei circuiti pneumatici, regolazione della velocitÓ dei cilindri, caratteristiche operative delle valvole.
Principi di algebra logica. Funzioni combinatorie e sequenziali. Operatori logici e relativa simbologia ISO-IEC. Tipi di memorie. Uso logico delle valvole pneumatiche.
Sistemi a tempo e ad eventi. Diagrammi funzionali: movimenti-fasi, movimenti-tempi, grafcet descrittivo e funzionale, Gemma. Sistemi di controllo digitale a logica cablata e a logica programmabile. Circuiti con memorie pari agli attuatori, circuiti con salterelli, con limitatori di impulso, con memorie ausiliarie. Moduli sequenziatori: circuiti e gestione delle emergenze.
Comandi con relŔ, grafcet contratto, progetto e applicazione del controllo.
Struttura dei PLC e linguaggi di programmazione (programmi sequenziali, lista di istruzioni, ladder, STL, ecc.). scelta tra sistemi con sequenziatori, relŔ e PLC. Cenni ai controlli con bus.
Elettrovalvole e dispositivi base di interfaccia. Principali sensori usati nei sistemi pneumatici automatici.
Laboratori e/o esercitazioni
Viene svolto un ciclo di sette esercitazioni di laboratorio della durata ognuno di quattro ore. Durante le esercitazioni vengono sviluppate una o pi¨ prove. Le esercitazioni sono svolte da squadre di studenti che seguono un proprio percorso di esercitazioni che sarÓ reso noto ad ogni squadra all'inizio del corso. Di tutte le esercitazioni deve essere preparata una relazione secondo modalitÓ definite a inizio del corso. Le esercitazioni vertono sui temi seguenti:
-misura delle forze di attrito in cilindri pneumatici;
-comandi di base e circuiti pneumatici;
-misura delle portate in valvole pneumatiche;
-circuiti pneumatici con sequenziatori;
-sistemi elettropneumatici con relŔ;
-PLC con programmazione a sequenza e con STL;
-PLC con linguaggio ladder (a contatti).
Bibliografia
a) Testi di riferimento per il corso:
G. Belforte, Manuale di Pneumatica, Tecniche Nuove, Milano, 2005
G. Belforte, N. D'Alfio, Applicazioni e prove dell'automazione a fluido, Levrotto & Bella, Torino 1996
b) Per approfondimenti ed ulteriore consultazione:
D. Bouteille, G. Belforte, Automazione flessibile elettropneumatica e pneumatica, Tecniche Nuove, Milano, 1987
Controlli dell'apprendimento / ModalitÓ d'esame
L'esame Ŕ orale in tutti gli appelli dell'anno accademico e consiste in alcune domande poste ad ogni candidato, sviluppate anche attraverso lo sviluppo di schemi e la relativa discussione, su argomenti riguardanti sia la parte svolta in aula durante le lezioni, sia quella svolta in laboratorio. Gli studenti dovranno portare all'esame le relazioni di laboratorio.
Note

Programma trasmesso dal Prof. Belforte Guido (DIMEC)
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2007/08
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