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Misure e Strumentazione per l'Automazione
Measurements and Instrumentation for Automation
Alessandro Freddi

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo I
Lingua ITA

Prerequisiti
Nessuno

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L'insegnamento si pone l'obiettivo di fornire conoscenze e competenze su apparati e strumenti per la misurazione di diverse grandezze fisiche nel controllo e nella supervisione di sistemi di automazione. Nel dettaglio tali conoscenze includono sia gli elementi teorici per la progettazione di sistemi di supervisione, sia i principi e le caratteristiche di funzionamento di sistemi di acquisizione dati.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze e le competenze acquisite per progettare sistemi per la misurazione di grandezze fisiche nel controllo e nella supervisione di sistemi di automazione, e per gestire i dati provenienti da sistemi esistenti con finalità di supervisione. Tali capacità andranno ad integrare quelle acquisite negli altri insegnamenti al fine di permettere una progettazione intelligente di sistemi di automazione, anche complessi, con caratteristiche di efficienza e sicurezza.
COMPETENZE TRASVERSALI:
L'insegnamento prevede approfondimenti sotto forma di esercizi, casi di studio o progetti che gli studenti possono svolgere in preparazione all'esame. Tali approfondimenti permettono allo studente di sviluppare autonomia di giudizio mediante un'analisi critica e autonoma di dati e/o situazioni problematiche provenienti dal mondo reale. L'approfondimento progettuale, inoltre, prevede il lavoro di gruppo e la stesura di una relazione, contribuendo così a migliorare nello studente anche la capacità comunicativa e di lavoro in team.

Programma
idattica frontale (66 ore) L'insegnamento si pone l'obiettivo di fornire conoscenze e competenze su apparati e strumenti per la misurazione di diverse grandezze fisiche nel controllo e nella supervisione di sistemi automatici. I principali argomenti sviluppati sono di seguito elencati. - Principi di funzionamento della supervisione diagnostica. - Metodi e tecniche per il rilevamento dei guasti. - Metodi e tecniche per la diagnosi e la gestione dei guasti. - Sensoristica per l'automazione. - Condizionamento, trasmissione e trattamento dei segnali. Esercitazioni (6 ore) E’ prevista un’attività di esercitazione per approfondire il funzionamento dei sistemi di acquisizione e il trattamento di segnali.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
La valutazione avviene tramite una prova scritta e una prova orale. Nella prova scritta lo studente deve risolvere un problema applicativo, mentre nella prova orale deve rispondere a domande sui contenuti dell'insegnamento. La prova scritta può essere sostituita dalla presentazione e discussione di un progetto, preventivamente concordato con il docente e sviluppato dallo studente in maniera autonoma.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Nella prova d'esame lo studente deve dimostrare di possedere le conoscenze e le competenze necessarie a: • progettare e sviluppare soluzioni per la rilevazione, la diagnosi e la gestione di guasti; • scegliere, dimensionare e gestire sistemi di acquisizione dati per l'automazione; • analizzare e progettare sistemi per il trattamento e la trasmissione dei segnali.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Per superare con esito positivo la prova d'esame, lo studente deve dimostrare di possedere una complessiva conoscenza dei contenuti dell’insegnamento, esposti con adeguata terminologia tecnica, nonché la capacità di analizzare dati e/o situazioni problematiche provenienti dal mondo reale. La valutazione massima viene conseguita dimostrando una conoscenza approfondita, una completa padronanza del linguaggio tecnico e una capacità di analisi critica e autonoma.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
L'attribuzione del voto finale è in trentesimi. La prova scritta consiste nel risolvere un problema applicativo. La prova orale è organizzata su due domande. Sia il problema sia ciascuna delle due domande orali hanno lo stesso peso. La presentazione e discussione di un progetto sostituisce la prova scritta. La lode è attribuita agli studenti che, avendo conseguito la valutazione massima, abbiano dimostrato la completa padronanza della materia.

Testi consigliati
Il materiale di studio è disponibile all'interno del Learning Management System (LMS) di Ateneo. Gli studenti interessati ad approfondire gli argomenti di studio possono fare riferimento ai testi di seguito elencati. - R. Isermann, “Fault-Diagnosis Systems: An Introduction from Fault Detection to Fault Tolerance”, Springer-Verlag Berlin, 2006. - J. Fraden, “Handbook of Modern Sensors – Physics, Designs and Applications”, Springer, 2010. - G. Magnani, G. Ferretti, P. Rocco, “Tecnologie dei sistemi di controllo”, McGraw-Hill, Milano, 2007. - G. Bertoni, M. E. Penati, S. Simonini, “I componenti dell'Automazione ”, Esculapio, 2001. - G. Cariolaro, A. Molinari, “Elaborazione Numerica dei Segnali-Sistemi”, Edizioni Scientifiche Telettra, 1979. - R. Isermann, “Fault-Diagnosis Applications: Model-based Conditon Monitoring: Actuators, Drives, Machinery, Plants, Sensors, and Fault-tolerant Systems”, Springer, 2011. - L. H. Chiang, R. D. Braatz, E. L. Russell, “Fault Detection and Diagnosis in Industrial Systems”, Springer-Verlag London, 2000. - W. Boyes, “Instrumentation Reference Book”, Butterworth Heinemann, 2009. - B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, “Robotica, modellistica, pianificazione e controllo”, McGraw-Hill, Milano, 2008. - A. V. Oppenheim , R. W. Schafer, “Elaborazione numerica dei segnali”, Franco Angeli Editore, 2010.

Corsi di laurea

• Ingegneria Informatica e dell'Automazione (Corso di Laurea Magistrale (DM 270/04))