pag. 1 di 4 ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE “Leonardo da Vinci” con sez. Commerciale annessa BORGOMANERO (NO) PIANO DI LAVORO Anno Scolastico 2014 – 2015 MATERIA: SISTEMI AUTOMATICI Classe: 5a Sezione: ELETTRONICA ed ELETTROTECNICA DATA DI PRESENTAZIONE: SETTEMBRE 2014 DOCENTE FACCIN CLAUDIA FIRMA __________ DOCENTE MAULINI STEFANO 1 FIRMA __________ Mod. 09 Rev. 0 pag. 2 di 4 Risultati in termini di apprendimento relativi alle competenze d’indirizzo (rif. normativo: d.P.R. 15 marzo 2010, articolo 8, comma 3 e Linee Guida del 18 gennaio 2012 – direttiva n°4) - saper utilizzare la strumentazione di laboratorio e di settore e applicare i metodi di misura per effettuare verifiche, controlli e collaudi - saper utilizzare linguaggi di programmazione, di diversi livelli, riferiti ad ambiti specifici di applicazione - saper analizzare il funzionamento, progettare e implementare sistemi automatici - saper analizzare il valore, i limiti e i rischi delle varie soluzioni tecniche per la vita sociale e culturale con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell’ambiente e del territorio - saper redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali Risultati in termini di apprendimento relativi alle competenze chiave - Comunicare:  comprendere messaggi di genere diverso (quotidiano, letterario, tecnico, scientifico) e di complessità diversa, trasmessi utilizzando linguaggi diversi (verbale, matematico, scientifico, simbolico, ecc.) mediante diversi supporti (cartacei, informatici e multimediali)  rappresentare eventi, fenomeni, principi, concetti, norme, procedure, atteggiamenti, stati d’animo, emozioni, ecc. utilizzando linguaggi diversi (verbale, matematico, scientifico, simbolico, ecc.) e diverse conoscenze disciplinari, mediante diversi supporti (cartacei, informatici e multimediali). - Collaborare e partecipare: interagire in gruppo, comprendendo i diversi punti di vista, valorizzando le proprie e le altrui capacità, gestendo la conflittualità, contribuendo all’apprendimento comune ed alla realizzazione delle attività collettive, nel riconoscimento dei diritti fondamentali degli altri. - Risolvere problemi: affrontare situazioni problematiche costruendo e verificando ipotesi, individuando le fonti e le risorse adeguate, raccogliendo e valutando i dati, proponendo soluzioni utilizzando, secondo il tipo di problema, contenuti e metodi delle diverse discipline. - Individuare collegamenti e relazioni: individuare e rappresentare, elaborando argomentazioni coerenti, collegamenti e relazioni tra fenomeni, eventi e concetti diversi, anche appartenenti a diversi ambiti disciplinari, e lontani nello spazio e nel tempo, cogliendone la natura sistemica, individuando analogie e differenze, coerenze ed incoerenze, cause ed effetti e la loro natura probabilistica. CLIL: UNITÀ DIDATTICA N°1: TRASDUTTORI DI MISURA Risolvere problemi Compe tenze chiave Competen ze d’indirizzo Abilità Conoscenze Riferimenti bibliografici e sitografici Tempi Saper analizzare il funzionamen to, progettare e implementar e sistemi automatici. Sceglie re compo nenti e macchi ne in funzion e del risparm io energet ico Caratteristiche statiche e dinamiche: Trasduttori di posizione: LVDT, encoder ottici incrementali e assoluti Trasduttori di prossimità: a luce diffusa o riflessa, a sbarramento e a ultrasuoni,: a induzione, capacitivi Trasduttori di deformazione: estensimetri, celle di carico Trasduttori di velocità: dinamo tachimetrica Trasduttori di livello: a ultrasuoni Trasduttori di temperatura: termistori, RTD e termocoppie CLIL: TEMPERATURE TRANSDUCERS DATA SHEETS (LM35 and AD590) Manuale di Elettrotecn ica e Automazio ne (sez. XVII) Materiali digitali on line Periodo: settembreottobrenovembreOre teoria: 18h Verifica: 2h Ore totali U.D.: 20 ore UNITÀ DIDATTICA N°1LAB: ARCHITETTURA DI SISTEMI A LOGICA PROGRAMMABILE PLC Risolvere problemi Compete nze chiave Competenze d’indirizzo Saper analizzare il funzionamento , progettare e implementare sistemi automatici. Abilità Scegliere component ie macchine in funzione del risparmio energetico Conoscenze Architettura del PLC Parti costituenti (CPU, memorie, moduli ingressouscita) La messa in servizio del PLC Architettura del PLC S7300 e del modulo Zelio Logic CLIL: ZELIO LOGIC USER MANUAL 2 Riferimenti bibliografici e sitografici Manuale di Elettrotecn ica e Automazio ne(sez. XIX) Materiali digitali on line Tempi Periodo: settembreottobre Ore teoria: 8h Verifica: 1h Ore totali modulo: 9-h Mod. 09 Rev. 0 pag. 3 di 4 UNITÀ DIDATTICA N°2LAB PROGRAMMAZIONE DI SISTEMI A LOGICA PROGRAMMABILE PLC Compete nze chiave Competen ze d’indirizzo Abilità Risolvere problemi Saper analizzare il funzionamen to, progettare e implementar e sistemi automatici. Sviluppa re program mi applicati vi per il monitora ggio e il controllo di sistemi Riferimen ti bibliografi ci e sitografici Conoscenze Manuale di Elettrote cnica e Automaz ione(sez. XIX da p.62 a p. 119) Materiali digitali Appunti forniti dal docente Applicazioni di azionamenti elettromeccanici (con Zelio e TiaPortal): diagramma a contatti con contatti NC e NO, autoritenuta, ingressi uscite 1. Marcia e arresto di un motore 2. Marcia, inversione di marcia e arresto di un motore 3. Contatti in serie per comando lampada 4. Contatti in parallelo per comando lampada 5. Gestione apertura automatica delle persiane di una serra (esempio ZelioSoft) 6. Movimentazione di tre motori Uso temporizzatori 7. Marcia e arresto di un motore con pausa di lavoro 8. Comando in sequenza di due lampade Tempi Periodo: ottobrenovembre Ore lab: 18h Verifica: 2h Ore totali modulo: 20h UNITÀ DIDATTICA N°3LAB: SISTEMI DI AUTOMAZIONE INDUSTRIALE CON PLC Competenze d’indirizzo Risolvere problemi Competen ze chiave Saper analizzare il funzionamento , progettare e implementare sistemi automatici. Competen ze chiave Competenze d’indirizzo Riferimenti bibliografici e sitografici Abilità Conoscenze Svilupp are progra mmi applicat ivi per il monitor aggio e il controll o di sistemi Componenti elettropneumatici Programmazione del controllo del processo discreto di quattro stazioni modulari MPS (Modular Production System), che realizzano un sistema automatico didattico di lavorazione pezzi: distribution (ricezione verticale di pezzi di materiale diverso e traslazione mediante cilindro rotativo alla stazione successiva); testing (verifica tipo di pezzo mediante sensori di prossimità e consegna alla stazione successiva nella postazione corretta su piatto girevole); processing (lavorazione pezzo con utensili appositi); handling (prelevamento pezzo lavorato con attuatore rotativo e invio a slitta per stoccaggio nel magazzino). Individuazione, analisi di funzionamento e caratteristiche dei sensori presenti sulla stazione Programmazione tramite software TiaPortal (diagramma ladder, simulazione e caricamento programma sul PLC) delle stazioni Programmazione tramite software TiaPortal di una rete di PLC Appunti forniti dal docente e materiali on line Tempi Periodo: dicembre gennaiofebbraio Ore lab: 36h Verifica: 4h Ore totali modulo: 40 h Risolvere problemi UNITÀ DIDATTICA N°3: SISTEMI DI ACQUISIZIONE DATI Saper analizzare il funzionamento , progettare e implementare sistemi automatici. Abilità Program mare e gestire compone nti e sistemi program mabili di crescente compless ità nei contesti specifici Conoscenze Schema a blocchi di un sistema di acquisizione dati. Circuito di condizionamento e interfacciamento. Fondamenti di linguaggi di programmazione visuale per l’acquisizione dati (Labview). Controllo on off del livello di un serbatoio Controllo on-off con isteresi della temperatura Controllo di un motore passo passo Schede di acquisizione dati: NI myDAQ CLIL: LABVIEW user manual 3 Riferimenti bibliografici e sitografici Manuale di Elettrotecnica e Automazione (sez. XIII) Materiali digitali Appunti forniti dal docente Tempi Periodo: gennaiofebbraiomarzo Ore teoria: 26h Verifiche: 4h Ore totali modulo: 30h Mod. 09 Rev. 0 pag. 4 di 4 UNITÀ DIDATTICA N° 4: SISTEMI DI CONTROLLO Risolvere problemi Compe tenze chiave Competenze d’indirizzo Abilità Conoscenze Utilizzare strumenti di misura virtuali Realizzare programmi di complessità crescente relativi all’acquisizione e distribuzione dati in ambiente industriale Sviluppare programmi applicativi per il monitoraggio e il controllo di sistemi Saper analizzare il funzionamento, progettare e implementare sistemi automatici. Saper utilizzare programmi informatici Sistemi di regolazione Studio nel dominio del tempo Studio nel dominio della frequenza Stabilità e criterio di stabilità di Bode. Classificazione dei sistemi, coefficiente d’errore e sensibilità Reti di compensazione Strutture fondamentali dei regolatori CLIL: Industrial PID regulation Riferimen ti bibliografi ci e sitografici Manuale di Elettrote cnica e Automaz ione (sez. XVIII) Materiali digitali Appunti forniti dal docente Tempi Periodo: aprilemaggio Ore laboratori o 25h Verifica: 4h Ore totali modulo: 29h Competenze d’indirizzo Abilità Risolvere problemi UNITÀ DIDATTICA N° 5 : SERVOMECCANISMI E SERVOMOTORI Competenz e chiave Saper progettare e implementare sistemi automatici Programmare e gestire componenti e sistemi programmabili in contesti specifici Conoscenze Servosistemi: classificazione Regolazione della velocità dei motori trifase Applicazioni Riferimenti bibliografici e sitografici Appunti forniti dal docente Tempi Periodo: maggiogiugno Ore laboratorio: 16h Verifica: 2h Ore totali modulo: 18h METODI DI INSEGNAMENTO APPROCCI DIDATTICI, TIPOLOGIA DI ATTIVITÁ E MODALITÁ DI LAVORO: Lezione frontale e partecipata. Didattica laboratoriale direttamente sul PC o su breadboard, sperimentando le nozioni apprese ed esercitandosi con diversi programmi applicativi. Esecuzione degli esercizi assegnati e consegna sulla piattaforma e-learning dell’istituto per la valutazione (www.itdavinci.it). GESTIONE DELLA COMPRESENZA: Il docente e/o l’insegnante tecnico pratico spiegano l’esercitazione. Mentre gli studenti svolgono l’esercitazione pratica, intervengono nelle postazioni di lavoro e controllano l’esecuzione corretta dell’esercizio. STRUMENTI DI LAVORO LIBRI DI TESTO: MANUALE DI ELETTROTECNICA E AUTOMAZIONE – HOEPLI – ed. 2014 SUSSIDI AUDIOVISIVI, INFORMATICI E/O LABORATORI (modalità e frequenza d’uso): la classe destinataria del progetto [email protected] svolgerà tutte le attività nella classe attrezzata con PC e tablet individuale. VERIFICA E VALUTAZIONE STRUMENTI PER LA VERIFICA FORMATIVA (controllo in itinere del processo di apprendimento): Correzione esercizi assegnati e prove pratiche in laboratorio di applicazione delle conoscenze apprese. STRUMENTI PER LA VERIFICA SOMMATIVA (controllo del profitto scolastico ai fini della valutazione): Quesiti a scelta multipla e/o quesiti a risposta chiusa per la verifica della conoscenza. Esercizi e problemi per la verifica delle abilità. Programmi realizzati con i diversi applicativi software per la verifica dell’applicazione delle competenze apprese. NUMERO DELLE VERIFICHE SOMMATIVE PREVISTE PER OGNI PERIODO: 1 verifica per ogni unità didattica. Le valutazioni sommative di fine quadrimestre si baseranno sulla conoscenza e comprensione di più della metà degli argomenti proposti e si fonderanno anche sui seguenti elementi di giudizio: apprendimento: livello di partenza e "attuale"; partecipazione; metodo di studio; impegno nello studio e rispetto delle scadenze e delle consegne. 4 Mod. 09 Rev. 0