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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA MECCATRONICA
Insegnamento
CONTROLLORI E RETI DI COMUNICAZIONE INDUSTRIALI
INP7078641, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA MECCATRONICA
IN2376, ordinamento 2017/18, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese PLC AND INDUSTRIAL COMMUNICATION NETWORKS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali (DTG)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede VICENZA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile FEDERICO TRAMARIN ING-INF/05

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria della sicurezza e protezione dell'informazione ING-INF/04 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2020
Fine attività didattiche 12/06/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2017

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenze di base nell'ambito dell'informatica. Lo studente deve aver superato l'esame di Fondamenti di Informatica, acquisendo le capacità di base dell'uso di un linguaggio di programmazione. Le nozioni più specifiche saranno richiamate durante il corso.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso si pone l'obiettivo di fornire un adeguato livello di conoscenza rispetto ai temi:

- Architettura dei sistemi industriali e dell'automazione
- Architettura HW/SW dei moderni PLC.
- Conoscenza dei principi, delle tecniche e degli strumenti software per sviluppare i programmi per il controllo di processi industriali in tempo reale
- Linguaggi di programmazione IEC 61131-3
- Programmazione di semplici programmi di controllo di sistemi industriali
- Architettura delle moderne reti di telecomunicazioni
- Protocolli di comunicazione specifici per sistemi di automazione
Modalita' di esame: L'esame sarà composto principalmente da una singola prova scritta della durata di due (2) ore.
Sarà possibile effettuare una prova orale di integrazione solo in casi da concordare con il docente.

Le prove intermedie di autovalutazione proposte durante il corso, il cui svolgimento non pregiudica la possibilità di partecipare all'esame finale, potranno concorrere all'integrazione del voto finale.
Criteri di valutazione: La valutazione si baserà sulla verifica di:
- completezza delle conoscenze teoriche conseguite rispetto all'architettura dei sistemi industriali
- completezza delle conoscenze teoriche conseguite rispetto ai requisiti dei sistemi HW e SW in termini di determinismo, real-time e isocronia
- competenze acquisite nella programmazione di PLC industriali e del grado di autonomia nella soluzione di semplici problemi sperimentali
- completezza delle conoscenze teoriche conseguite rispetto ai protocolli di comunicazioni industriali presentati
- capacità di rielaborazione delle nozioni teoriche e sperimentali analizzate durante il corso
- uso adeguato del linguaggio tecnico specifico
- chiarezza espositiva e rigore nella trattazione delle tematiche
Contenuti: I contenuti del corso sono relativi a queste aree specifiche:

CONTROLLORI INDUSTRIALI
Analisi dell'architettura di un sistema industriale. Modello CIM.
I componenti principali dei sistemi di automazione: controllori, sensori/attuatori, collegamenti e dispositivi di rete.
Concetti di determinismo ed isocronia.
Controllori logici programmabili (PLC). Architettura HW di un PLC.
Logica di funzionamento e organizzazione della memoria di un PLC.
Ambienti di programmazione.
Linguaggi di programmazione IEC 61131-3 e proprietari per PLC.

RETI DI COMUNICAZIONI INDUSTRIALI
Fondamenti di reti di telecomunicazioni.
Il modello ISO/OSI e TCP/IP.
Lo famiglia di standard IEEE 802 per le reti locali.
Introduzione ai requisiti delle reti industrali.
Descrizione dei protocolli di comunicazione industriale.
Analisi di Profibus FMS e DP.
Introduzione alle reti Real-Time Ethernet e cenni di Ethernet POWERLINK/Profinet.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: La modalità di insegnamento prevede lezioni frontali, che verteranno sull'esposizione teorica dei temi del programma, e lezioni applicative, inerenti alle attività di natura sperimentale per l'applicazione diretta dei concetti appresi.
In particolare, circa il 25% del corso di svolgerà presso il Laboratorio di Meccatronica, dove sono disponibili postazioni attrezzate con PLC industriali. Gli studenti potranno quindi operare su dispositivi reali, per affrontare le attività di laboratorio inerenti la programmazione di PLC industriali. Questo consente di consolidare l'apprendimento teorico circa l'architettura HW/SW di tali dispositivi, stimolando discussione e approfondimento di aspetti peculiari della programmazione industriale.

Durante il corso potranno essere assegnati dei test intermedi e delle esercitazioni individuali per l'autovalutazione, sfruttando le tecnologie didattiche a disposizione (TopHat, Moodle...).

Infine, esempi di studio e temi d’esame verranno messi a disposizione su Moodle ed utilizzati per l'approfondimento personale.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Oltre ai testi di riferimento consigliati, gli studenti potranno fare riferimenti a dispense delle lezioni e appunti che verranno messi a disposizione nella pagina Moodle del corso.
Il docente inoltre renderà disponibile altro materiale di studio, come articoli scientifici, capitoli di libri e esercizi risolti.
Testi di riferimento:
  • John, Karl Heinz; Tiegelkamp, Michael, IEC 61131-3: Programming Industrial Automation Systemsrisorsa elettronicaConcepts and Programming Languages, Requirements for Programming Systems, Decision-Making Aidsby Karl Heinz John, Michael Tiegelkamp. Berlin: Heidelberg, Springer Berlin Heidelberg, 2010. Cerca nel catalogo
  • Thompson, Lawrence M.; Shaw, Tim, Industrial data communications, fifth edition. --: International Society of Automation, 2016. Cerca nel catalogo
  • Hans Berger, Automating with STEP7 in STL and SCLprogrammable controllers Simatic S7-300/400. Erlangern: MCD Corporate Publishing, 2001.

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Working in group
  • Questioning
  • Quiz o test a correzione automatica per feedback periodico o per esami
  • Active quiz per verifiche concettuali e discussioni in classe
  • Videoriprese realizzate dal docente o dagli studenti
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • One Note (inchiostro digitale)
  • Kaltura (ripresa del desktop, caricamento di files su MyMedia Unipd)
  • Top Hat (active quiz, quiz)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Industria, innovazione e infrastrutture