60351 - INDUSTRIAL AUTOMATION

Conoscenze e abilità da conseguire

The course aims to provide the conceptual, methodological, and practical bases that allow to analyze and design automatic control systems of industrial plants and processes. At the end of the course, the student is able to model, analyze and setup a controller for dynamic systems with discrete events, in the area of industrial automation. Finally, some significant cases of industrial processes and plants will be analyzed.

Contenuti

INTRODUZIONE ALL'AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

• Dalla rivoluzione industriale ad Industry 4.0
• Classificazione di impianti, processi e sistemi di controllo
  
• Tipologie e componenti principali delle linee di produzione
• Supervisione, controllo, monitoraggio
• Impianti di produzione e loro problematiche di automazione
• Computer Integrated Manufactoring (CIM)
• Modello piramidale di un sistema CIM: Campo, Macchina, Cella, Stabilimento, Azienda
• Controllo di campo, controllo di procedure, controllo di coordinamento.

 

AUTOMAZIONE INDUSTRIALE DI CATENE DI MONTAGGIO

Modellizzazione di sistemi dinamici ad eventi discreti mediante Reti di Petri

• Sistemi dinamici ad eventi discreti: definizioni e proprietà
  
  
• Modellizzazione con reti di Petri di sistemi ad eventi discreti: posti, transizioni, relazione di flusso tra posti e transizioni, grafo di Petri, funzione di marcatura
  
  
• Evoluzione delle Reti di Petri Dinamiche: abilitazione e firing delle transizioni, matrice di incidenza, vettore delle occorrenze, analisi di raggiungibilità, analisi grafica delle reti di petri
  
  
• Simulatori di Reti di Petri: software WoPeD e PIPE 2.0
  
  
• Modellistica con Reti di Petri di sistemi di produzione industriale: approccio fisico ed approccio funzionale
  
  

• Esempi di Modelli, Simulazione e Controllo di processi produttivi:

1. Modello del sistema produttore/consumatore
2. Modello del sistema client/server con buffer delle richieste a capacità unitaria o con capacità illimitata
3. Modello di un processo di produzione con 3 magazzini, tre robot, un nastro trasportatore, due macchine utensili
4. Implementazione e simulazione in WoPeD e PIPE 2.0 dei sistemi di cui ai punti 1,2,3
   
   

Analisi e Controllo di Reti di Petri ed Applicazione al Controllo dei Processi Industriali

• Analisi processi industriali descritti con reti di Petri: Vivezza, limitatezza, reversibilità, Albero e grafo di raggiungibilità e di copertura, Tecniche di riduzione, P-Invarianti, T-Invarianti, Sifoni, Trappole, Deadlock.
  
  
• Controllo e supervisione di un processo industriale mediante Reti di Petri: controllo mediante invarianti
  

• Pianificatore di Azioni basato su Reti di Petri
  
  
• Esempi di Controllo mediante Reti di Petri.

sistema di movimentazione con veicoli autoguidati

• Cenni alla traduzione di Reti di Petri in codice

Testi/Bibliografia

• Dispense del Docente

• C. Bonivento, L. Gentili, A. Paoli, Sistemi di automazione industriale, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2011, ISBN: 88-386-6693-3

• P. Chiacchio, F. Basile, Tecnologie informatiche per l'automazione, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2004, ISBN: 88-386-6147-2
  

• Luca Ferrarini, Automazione Industriale: Controllo Logico con Reti di Petri, Editore: Pitagora Editrice, Anno edizione: 2001, ISBN: 88-371-1296-3

• Luca Ferrarini, Luigi Piroddi, Esercizi di Controllo Logico con Reti di Petri, Editore: Pitagora Editrice, Anno edizione: 2002, ISBN: 88-371-1340-4

Metodi didattici

Lezioni in presenza. Software Matlab/Simulink. Software CAM.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Colloquio orale con lo studente. Eventuale tesina facoltativa su argomento concordato con lo studente.

Il colloquio orale può avvenire anche on-line su piattaforma TEAMS o ZOOM

Strumenti a supporto della didattica

Computer in aula e laboratorio didattico

Visite didattiche in industrie locali del settore.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Paolo Castaldi