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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
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