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Anno Accademico 2015/16
06AFDNE
Automazione a fluido
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Raparelli Terenziano ORARIO RICEVIMENTO PO ING-IND/13 54 0 45 12 12
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/13 10 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
Presentazione
Insegnamento dell’orientamento "Automazione". Ha lo scopo di fornire le conoscenze fondamentali sui sistemi automatici digitali, con particolare riferimento ai sistemi a fluido di tipo pneumatico. I sistemi pneumatici sono sempre analizzati con riferimento alla integrazione con le altre tecnologie usate nei sistemi automatici. Vengono fornite le basi ingegneristiche dell’automazione digitale, con riferimento alle tecniche di uso corrente nelle industrie. Vengono inoltre fornite le basi per la modellazione dei sistemi pneumatici, finalizzate alla progettazione dei componenti e dei sistemi automatici.
Risultati di apprendimento attesi
Nella formazione generale dell’ingegnere meccanico questo insegnamento completa le conoscenze già acquisite nell’ambito del controllo automatico, dove vengono presentate le tecniche di automazione analogica. L’insegnamento fornisce una visione non solo teorica ma anche pratica della materia, per mezzo di esercitazioni svolte in laboratorio. Gli studenti acquisiranno quindi la conoscenza teorica e pratica dei componenti e della struttura dei sistemi automatici digitali a fluido, la capacità di progettare sistemi automatici di tipo semplice, la capacità di scegliere i componenti pneumatici più idonei a determinate applicazioni, la capacità di operare su PLC e su sistemi automatici.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Sono richieste conoscenze generali di meccanica con particolare riferimento alla meccanica applicata alle macchine.
Programma
Struttura dei sistemi automatici. Proprietà 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 velocità 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 relè, 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, relè e PLC. Cenni ai controlli con bus. Elettrovalvole e dispositivi base di interfaccia. Principali sensori usati nei sistemi pneumatici automatici.
Principi di fluidica: effetto parete e interazione dei getti. Sensori ed interfacce fluidiche. Elementi pneumologici e minipneumatici a membrana. Principali elementi fluidici digitali e proporzionali.
Attuatori pneumatici specializzati: vari tipi di cilindri per applicazioni industriali, attuatori flessibili, a più stadi, ecc. Esempi di applicazioni. Dispositivi di presa meccanici e a vuoto.
Elementi pneumatici proporzionali e loro applicazioni.
Principi di modellazione dei sistemi pneumatici: resistenze, capacità, induttanze pneumatiche. Sistemi a parametri concentrati e distribuiti.
Impianti pneumatici: centrali di compressione, trattamento dell’aria, linee pneumatiche, gruppi filtri-riduttori-lubrificatori. Aspetti ecologici e di risparmio energetico.
Organizzazione dell'insegnamento
Vengono svolte esercitazioni di laboratorio, ciascuna della durata di tre ore. Durante le esercitazioni vengono sviluppate una o più prove. Le esercitazioni sono svolte da squadre di studenti che seguono un proprio percorso di esercitazioni che sarà reso noto ad ogni squadra all’inizio del corso. Di tutte le esercitazioni deve essere preparata una relazione secondo modalità definite a inizio del corso.
Le esercitazioni vertono su vari temi, quali:
- 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 relè;
- PLC con programmazione a sequenza e con STL;
- PLC con linguaggio ladder (a contatti);
- attuatori speciali;
- presa con vuoto;
- elementi fluidici;
- sensori pneumatici e fluidici.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
G.Belforte, Manuale di Pneumatica, II Edizione, Tecniche Nuove, Milano, 2005.
Materiale aggiuntivo sarà messo a disposizione degli studenti iscritti, per le lezioni / esercitazioni / laboratori.
G. Belforte, A. Manuello Bertetto, L. Mazza, Pneumatica: corso completo, Tecniche Nuove, Milano, 1998.
Criteri, regole e procedure per l'esame
Per l’esame l’attività di laboratorio è determinante. Verranno condotte due valutazioni degli elaborati relativi all’attività sperimentale: una alla fine del primo gruppo di esercitazioni ed una al termine dell’attività sperimentale. Verrà infine condotta una verifica degli argomenti svolti a lezione. Nella valutazione finale si terrà conto anche della frequenza dei laboratori e dell’impegno profuso nell’attività.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2015/16
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