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REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE Dipartimento di Informatica e Sistemistica Prof. ALESSANDRO DE CARLI Dott. Ing. VINCENZO SURACI ANNO ACCADEMICO.

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1 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE Dipartimento di Informatica e Sistemistica Prof. ALESSANDRO DE CARLI Dott. Ing. VINCENZO SURACI ANNO ACCADEMICO Corso di AUTOMAZIONE 1

2 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE 2 STRUTTURA DEL NUCLEO TEMATICO: 1.DALLA PROGETTAZIONE ALLA REALIZZAZIONE 2.ENGINEERING DEL SISTEMA DI CONTROLLO 3.IDENTIFICAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO 4.STRUTTURA DEL SISTEMA DI CONTROLLO 5.CONDIZIONI OPERATIVE 6.PROBLEMATICHE DI GESTIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO 7.MODALITÀ DI CONTROLLO 8.PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO

3 3 DALLA PROGETTAZIONE ALLA REALIZZAZIONE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

4 PROJECT MANAGEMENT 4 DALLA PROGETTAZIONE ALLA REALIZZAZIONE GESTIONE DI UN PROGETTO COMPLESSO 1.SCOPO DEL PROGETTO 2.PROGETTAZIONE CONCETTUALE 3.PREINGEGNERIA 4.INGEGNERIA 5.PROGETTAZIONE DEGLI APPARATI 6.REALIZZAZIONE DEGLI APPARATI 7.COLLAUDO PRESSO I FORNITORI 8.INSTALLAZIONE 9.ADDESTRAMENTO 10.CURVA DI APPRENDIMENTO SOFTWARE ENGINEERING 5. PROGETTAZIONE DEGLI APPARATI 6. REALIZZAZIONE DEGLI APPARATI 1.DEFINIZIONE DELLE FINALITÀ 2.DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI 3.DEFINIZIONE DELLA ARCHITETTURA 4.PROGETTAZIONE DEI COMPONENTI 5.REALIZZAZIONE DEI COMPONENTI 6.VALIDAZIONE DEI COMPONENTI 7.INTEGRAZIONE DEL SOFTWARE 8.VALIDAZIONE DEL SOFTWARE 9.INSTALLAZIONE E TRAINING 10.MANUTENZIONE E ASSISTENZA

5 SISTEMA DA CONTROLLARE STRUMENTAZIONE MODALITÀ DI CONTROLLO 5 DALLA PROGETTAZIONE ALLA REALIZZAZIONE STRUTTURA DI UN SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO

6 6 DALLA PROGETTAZIONE ALLA REALIZZAZIONE PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO RACCOLTA & ANALISI REQUISITI MODELLO & SIMULAZIONE FORWARD/REVERSE ENGINEERING REALIZZAZIONE DOCUMENTAZIONE & VALIDAZIONE DOCUMENTAZIONE & VALIDAZIONE DOCUMENTAZIONE & VALIDAZIONE

7 7 DALLA PROGETTAZIONE ALLA REALIZZAZIONE PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO RACCOLTA & ANALISI REQUISITI MODELLO & SIMULAZIONE FORWARD/REVERSE ENGINEERING REALIZZAZIONE DOCUMENTAZIONE & VALIDAZIONE DOCUMENTAZIONE & VALIDAZIONE DOCUMENTAZIONE & VALIDAZIONE ARGOMENTO TESINA DI AUTOMAZIONE I

8 8 DALLA PROGETTAZIONE ALLA REALIZZAZIONE PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO RACCOLTA & ANALISI REQUISITI MODELLO & SIMULAZIONE FORWARD/REVERSE ENGINEERING REALIZZAZIONE DOCUMENTAZIONE & VALIDAZIONE DOCUMENTAZIONE & VALIDAZIONE DOCUMENTAZIONE & VALIDAZIONE REALIZZAZIONE DI SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO

9 9 ENGINEERING DEL SISTEMA DI CONTROLLO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

10 COME AFFRONTARE IL PROBLEMA DELLA REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO? PROBLEMATICHE DELLA REALIZZAZIONE 10 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

11 FINALITÀ DA RAGGIUNGERE CON LAPPLICAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO SPECIFICHE SULLE PRESTAZIONI E SULLA EFFICIENZA DEL SISTEMA CONTROLLATO ARCHITETTURA DEL SISTEMA DI CONTROLLO FINALIZZATO ALLAUTOMAZIONE STRUTTURA DEL SISTEMA DI CONTROLLO DEI SINGOLI IMPIANTI STRUTTURA DEL SISTEMA DI CONTROLLO DEI SINGOLI APPARATI CONTROLLO LOCALE DEI SINGOLI ELEMENTI INQUADRAMENTO DEL PROBLEMA 11 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

12 12 PREREQUISITI ALLA REALIZZAZIONE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE PREREQUISITI ALLA REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI CONTROLLO È FONDAMENTALE LA CONOSCENZA APPROFONDITA DELLA STRUTTURA E DELLE MODALITÀ DI FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE. È RICHIESTA (SE DISPONIBILE) ANCHE LA CONOSCENZA DELLE AZIONI DI CONTROLLO APPLICATE NEL SISTEMA CONTROLLATO.

13 SISTEMA DI CONTROLLO FINALIZZATO ALLAUTOMAZIONE SISTEMA COMPLESSO ELEMENTI SINGOLI APPARATI MODALITÀ DI CONTROLLO STRUMENTAZIONE IMPIANTI STRUTTURA DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE 13 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

14 ORIGINAL EQUIPMENT MANUFACTORY FORNITORE SEDE GENERALE DELLA SOCIETÀ ALTRO IMPIANTO CLIENTE RICEVIMENTO MISCELAZIONE IMPIANTI DI PRODUZIONE CONFEZIO- NAMENTO SPEDIZIONE SERVIZI SALA CONTROLLO MOVIMEN- TAZIONE 14 ESEMPIO DI SISTEMA DI PRODUZIONE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

15 15 ESEMPIO DI UN IMPIANTO DI PRODUZIONE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE AZOTO IDROGENO COMPRESSIONESINTESIREFRIGERAZIONE SEPARAZIONE NH 3 SEPARAZIONE NH 3 AMMONIACA GASSOSA SCAMBIATOREEVAPORATORE ACQUA VAPORE AMMONIACA LIQUIDA IDROGENOAZOTO DEPURATORE EIETTORE TORRE DI SINTESI REFRIGERATORE SEPARATORE SCAMBIATORE EVAPORATORE POMPA ACQUA VAPORE AMMONIACA LIQUIDA POMPA COMPRESSORE AMMONIACA GASSOSA

16 16 DISPOSITIVI COSTITUENTI LIMPIANTO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE AMMONIACA GASSOSA AMMONIACA LIQUIDA AZOTO PRODOTTI INIZIALI PRODOTTI FINALI COMPRESSORE DEPURATORE EIETTORE TORRE DI SINTESI SCAMBIATORE DI CALORE SERBATOIO POMPA SEPARATORE GAS NON REAGITI SCAMBIATORE DI CALORE SEPARATORE IDROGENO

17 17 CONTROLLI PRICIPALI DELLIMPIANTO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE CONTROLLO DI PRESSIONE CONTROLLO DI PORTATA VALVOLA A TRE VIE SERVOVALVOLA VALVOLE A DUE VIE SCAMBIATORE DI CALORE A PIOGGIA SCAMBIATORE DI CALORE A SERPENTINO

18 18 ANALISI DI UN SISTEMA CONTROLLATO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE RISULTATO DELLANALISI DEL SISTEMA CONTROLLATO ATTUATORI DISPOSITIVI DI MISURA RETE DI COMUNICAZIONE IDENTIFICAZIONE DEI SISTEMI DA CONTROLLARE PRESTAZIONI STATICHE DEL SISTEMA CONTROLLATO FINALITÀ DEL CONTROLLO PRESTAZIONI DINAMICHE DEL SISTEMA CONTROLLATO TOLLERANZE SULLE PRESTAZIONI IDENTIFICAZIONE DELLA STRUMENTAZIONE RACCOLTA DEGLI OBIETTIVI DELLE AZIONI DI CONTROLLO

19 19 RUOLO DELLE AZIONI DI CONTROLLO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

20 SISTEMI NATURALI COMPLESSI IMPIANTI DI PRODUZIONE RETI DI DISTRIBUZIONE PRODUTTIVITÀ QUALITÀ DEL PRODOTTO REDDITIVITÀ DEL SISTEMA CONTROLLATO DISPOSITIVI DI MISURA ATTUATORI RETI DI COMUNICAZIONE SOFTWARE DI COMUNICAZIONE CALCOLATORI E SOFTWARE DI SUPERVISIONE CONTROLLORI LOCALI IBRIDE RIGIDE O FLESSIBILI AUTOMATICHE O MANUALI EMPIRICHE O SISTEMATICHE SISTEMA DA CONTROLLARE FINALITÀ DELLA AUTOMAZIONE DISPOSITIVI PER LAUTOMAZIONE AZIONI DI CONTROLLO TIPOLOGIE DI AZIONI DI CONTROLLO 20 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

21 21 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE AZIONI DI CONTROLLO IN FUNZIONE DELLE SPECIFICHE PRESTAZIONI QUANTITÀDELLA PRODUZIONE QUALITÀDEL PRODOTTO LIMITI NOMINALI DI EMERGENZA SPECIFICHE AZIONI DI CONTROLLO LEGGE DI CONTROLLO LEGGE DI COMMUTAZIONE CONTINUA ON-FF SEGNO DELLERRORE FUNZIONE ANALITICA DELLERRORE E DELLE SUE DERIVATE VALORE NOMINALE DELLE VARIABILI TOLLERANZE RISPETTO AI VALORI NOMINALI

22 LIMITI DI UNA AZIONE DI CONTROLLO - VALIDITÀ DELLA MISURA DELLE VARIABILI DA CONTROLLARE IL RISULTATO FINALE DI UN CONTROLLO A CONTROREAZIONE NON POTRÀ MAI ESSERE MIGLIORE IN PRECISIONE STATICA E DINAMICA DI QUELLO DEL DISPOSITIVO DI MISURA; - CORRETTA SCELTA DELLATTUATORE IL RISULTATO FINALE DI UN CONTROLLO A CONTROREAZIONE DIPENDE DALLA CAPACITÀ DELLATTUATORE DI IMPRIMERE IL FORZAMENTO STATICO E DINAMICO AL SISTEMA DA CONTROLLARE IN MODO DA RAGGIUNGERE LE PRESTAZIONI SENZA DANNEGGIARE IL SISTEMA DA CONTROLLARE ; LIMITI DELLE AZIONI DI CONTROLLO 22 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

23 ELEMENTI SINGOLI APPARATI SISTEMA COMPLESSO IMPIANTI LIVELLO 3 LIVELLO 2 LIVELLO 1 LIVELLO 0 COORDINAMENTO SUPERVISIONE GESTIONE OTTIMIZZATA SCELTA DELLE MODALITÀ DI PRODUZIONE INDIVIDUAZIONE DEI GUASTI CONTROLLO LOCALE ALLARMI SEQUENZIALIZZAZIONE DELLE VARIABILI DI COMANDO MONITORAGGIO MIGLIORAMENTO DEL FUNZIONAMENTO CALIBRAZIONE DELLA STRUMENTAZIONE RICONFIGURAZIONE DIAGNOSI DEI GUASTI INCIPIENTI IMPOSIZIONE DELLE VARIABILI DI CONDUZIONE IMPOSIZIONE DELLE VARIABILI DI GESTIONE 23 DAGLI OBIETTIVI… 23 AZIONE SULLE VARIABILI DI CONTROLLO DEI SINGOLI ELEMENTI FINALIZZATE AD OTTIMIZ- ZARE LA FEDELTÀ DI RISPOSTA REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

24 APPARATI SISTEMA COMPLESSO IMPIANTI LIVELLO 3 LIVELLO 2 LIVELLO 1 LIVELLO 0 CONDUZIONE GESTIONE OTTIMIZZATA SEQUENZIALIZZAZIONE DELLE AZIONI SULLE VARIABILI DI COMANDO AZIONE SULLE VARIABILI DI CONTROLLO DEI SINGOLI ELEMENTI ELEMENTO SINGOLO ELEMENTO SINGOLO ELEMENTO SINGOLO SUPERVISIONE …ALLORGANIZZAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO 24 AZIONI SULLE VARIABILI DI CONDUZIONE AZIONI SULLE VARIABILI DI GESTIONE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

25 25 APPLICAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE APPLICAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO 1 - COMANDO PER LAVVIAMENTO DEL SISTEMA CONTROLLATO 2 - VERIFICA CHE SUSSISTANO TUTTE LE CONDIZIONI CHE ASSICURINO LEFFICACIA DELLE AZIONI DI CONTROLLO 3 - APPLICAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO FINALIZZATE ALLAVVIAMENTO DEL SISTEMA CONTROLLATO 4 - APPLICAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO RELATIVE AL FUNZIONAMENTO NELLE CONDIZIONI OPERATIVE NOMINALI 5 - VERIFICA DEL CORRETTO FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA DA CONTROLLA- RE SOTTOPOSTO ALLAZIONE DI CONTROLLO 6 - APPLICAZIONE DI AZIONI DI CONTROLLO ALTERNATIVE SE LA VERIFICA DÀ ESITO NEGATIVO, ALTRIMENTI APPLICAZIONE DELLE PROCEDURE PER LA FERMATA DEL SISTEMA CONTROLLATO 8 - AZIONI DI CONTROLLO FINALIZZATE ALLA FERMATA DEL SISTEMA CONTROLLATO 7 - COMANDO PER EFFETTUARE LA FERMATA DEL SISTEMA CONTROLLATO

26 26 ATTIVAZIONE DI UN SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO COMANDO DI AVVIAMENTO O DI FERMATA APPARATO COMANDO DI ATTIVAZIONE IMPIANTO ELEMENTO SINGOLO ELEMENTO SINGOLO ELEMENTO SINGOLO COMANDO DI ATTIVAZIONE COMANDO DI AVVIAMENTO DECISIONE AZIONE DI CONTROLLO EVENTO

27 27 AVVIAMENTODI UN SISTEMA CONTROLLATO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE tempo variabile di comando VERIFICA CHE SUSSI- STANO TUTTE LE CONDIZIONI PER IL CORRETTO FUNZIO- NAMENTO DEL SISTE- MA DA CONTROLLA- RE ALGORITMI DECISIONALI IN LOGICA BINARIA PROCEDURE DECISIONALI IN LOGICA FUZZY APPLICAZIONE AL SISTEMA DA CON- TROLLARE DI TUTTE LE AZIONI DI CON- TROLLO CON UN ANDAMENTO TALE DA OTTENERE UN CORRETTO AVVIAMENTO ALGORITMI PER IL CONTROLLO A CATENA APERTA, CATENA CHIUSA O IN CONTROREAZIO- NE APPLICAZIONE AL SISTEMA DA CONTROLLARE DELLE AZIONI DI CONTROLLO FISSATE AI VA- LORI CHE ASSICURANO IL MANTENIMENTO DELLE CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO DESI- DERATE MISURA DELLE VARIABILI CONTROLLATE, DELLE VARIABILI DI CONTROLLO E DELLE VARIABILI INTERNE PER RILEVARE EVENTUALI ANOMALIE DI FUNZIONAMENTO ALGORITMI PER IL CONTROLLO A CATENA APERTA, CATENA CHIUSA O IN CONTROREAZIONE ALGORITMI DECISIONALI IN LOGICA BINARIA PER LINDIVIDUAZINE E LA SEGNALAZIONE DELLE CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO ANOMALO O DI GUASTO COMANDO DI INIZIALIZZAZIONE

28 28 STRUTTURA DEL SISTEMA DI CONTROLLO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

29 INFORMATICA ELETTRONICA IL RUOLO DELLE TECNOLOGIE MECCANICA CHIMICA ELETTROTECNICA MECCATRONICA REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DA CONTROLLARE REALIZZAZIONE DELLA STRUMENTAZIONE ANNO TECNOLOGIE UTILIZZATE IL RUOLO DELLE TECNOLOGIE 29 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

30 POICHÉ LE MODALITÀ SISTEMATICHE DI CONTROLLO SONO SVILUPPATE NEL SETTORE DEDICATO ALLAUTOMATICA POICHÉ NELLA REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE IL SOFTWARE HA SEMPRE UNA RILEVANZA PREPONDERANTE POICHÉ LA REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DA CONTROLLARE SI BASA SU TECNOLOGIE MECCANICHE NELLA QUASI TOTALITÀ DELLE APPLICAZIONI POICHÉ LA TECNOLOGIA ELETTRONICA HA UN RUOLO DETERMINANTE NELLA REALIZZAZIONE DELLA STRUMENTAZIONE E DEI DISPOSITIVI DI ELABORAZIONE POICHÉ LA PROGETTAZIONE E LA REALIZZAZIONE DI MOLTE APPARECCHIATURE UTILIZZATE IN UN IMPIANTO DI PRODUZIONE DI TIPO CONTINUO SONO AFFIDATE PER TRADIZIONE A TALE SETTORE POICHÉ LA MOVIMENTAZIONE DELLE PARTI MECCANICHE È DI IMPORTANZA FONDAMENTALE ED È OTTENUTA QUASI ESCLUSIVAMENTE CON MOTORI ELETTRICI TECNOLOGIE E FORMAZIONE PROFESSIONALE NELLA AUTOMAZIONE INDUSTRIALE INGEGNERIA MECCANICA INGEGNERIA CHIMICA INGEGNERIA ELETTROTECNICA INGEGNERIA ELETTRONICA INGEGNERIA INFORMATICA COMPETENZE PRESUNTE NELLAUTOMAZIONE INDUSTRIALE 30 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE RISULTATO LA TORRE DI BABELE

31 31 ELABORAZIONE DEI DATI E DELLE INFORMAZIONI REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE ELEMENTI SINGOLI DISPOSITIVI APPARATI IMPIANTI ESERCIZIO SISTEMA DI PRODUZIONE ELABORAZIONE DEI DATI E DELLE INFORMAZIONI

32 32 LA PIRAMIDE DELLE AUTOMAZIONE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE CONTROLLORI LOCALI ATTUATORI - DISPOSITIVI DI MISURA BASE DATI CONSENSI ALLA ATTIVAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO COORDINAMENTO, SEQUENZIALIZZAZIONE E TEMPORIZZAZIONE PER IL RAGGIUNGIMENTO DELLA FUNZIONLITÀ DESIDERATA CONDUZIONE DEGLI APPARATI UTILIZZAZIONE ON-LINE DELLE BASE DI DATI SOFTWARE FINALIZZATI SUPERVISIONE DEGLI IMPIANTI GESTIONE ED ESERCIZIO DEL SISTEMA CONTROLLATO

33 33 LE AZIONI DI CONTROLLO IN UN SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE S T R U M E N T A Z I O N ES T R U M E N T A Z I O N ES T R U M E N T A Z I O N ES T R U M E N T A Z I O N E GESTIONE CONTROLLO MANUALE AUTOMATICO CONDUZIONE SUPERVISIONE COORDINAMENTO ESERCIZIO PIANIFICAZIONE BASE DI DATI

34 34 OBIETTIVI DEL SISTEMA CONTROLLATO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE BASE DI DATI A CATENA APERTA A CONTROREAZIONE SEQUENZIALIZZAZIONE (RIGIDA O FLESSIBILE) DI EVENTI DA OPERATORE ESPERTO O DA OPERATORE ASSISTITO DA SISTEMA ESPERTO OTTIMIZZAZIONE DELLA GESTIONE OTTIMIZZAZIONE DELLA PRODUZIONE OTTIMIZZAZIONE DELLESERCIZIO S T R U M E N T A Z I O N ES T R U M E N T A Z I O N ES T R U M E N T A Z I O N ES T R U M E N T A Z I O N E SUPERVISIONE CONDUZIONE GESTIONE PIANIFICAZIONE COORDINAMENTO ESERCIZIO

35 IL RUOLO DEL PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) PROBLEMATICHE 35 SISTEMA CONTROLLATO COMPLESO VARIABILI DI COMANDO VARIABILI DI CONTROLLO VARIABILI DI CONDUZIONE VARIABILI DI GESTIONE VARIABILI CONTROLLATE GESTIONE CONDUZIONE DEGLI IMPIANTI CONTROLLO COORDINAMENTO CAMPO GESTIONE DEL SISTEMA EVENTI ESTERNI CALCOLATORE DI PROCESSO PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER CALCOLATORE DI PROCESSO PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER CALCOLATORE DI PROCESSO PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER CALCOLATORE DI PROCESSO D C S DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM D C S DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM D C S DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM

36 36 STRUMENTAZIONE DI BASE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE SISTEMA DI PRODUZIONE CAMPO CONDUZIONE DEGLI IMPIANTI GESTIONE DEL SISTEMA COMPLESSO ELABORAZIONE DEGLI ALGORITMI DI CONTROLLO A CATENA APERTA, A CATENA CHIUSA E A CONTROREAZIONE MISURA DELLE VARIABILI CONTROLLATE, DELLE VARIABILI DI STATO, DI INGRESSO E DEI DISTURBI TEMPORIZZAZIONE E SEQUENZIALIZZAZIONE DEL VALORE DELLE VARIABILI DI RIFERIMENTO IN INGRESSO AI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELO DI CAMPO VERIFICA CHE SUSSISTANO LE CONDIZIONI PER IL CORRETTO FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELLO DI CAMPO SUPERVISIONE: VERIFICA CHE IL FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELLO DI CAMPO E DI COORDINAMENTO SIA CORRETTO GESTIONE DELLE CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO IN EMERGENZA ASSEGNAZIONE DEL VALORE ALLE VARIABILI DI COMANDO CONFIGURAZIONE DEI PARAMETRI DEGLI ALGORITMI DI CONTROLLO 1. ATTIVAZIONE E DISATTIVAZIONE DEGLI IMPIANTI 2. ASSEGNAZIONE DEL VALORE ALLE VARIABILI DI CONDUZIONE VALUTAZIONE DELLA FUNZIONALITÀ E DELLA EFFICIENZA DEL SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO ASSEGNAZIONE DELLANDAMENTO DESIDERATO DELLA VARIABILE DI CONTROLLO COORDINAMENTO IN FUNZIONE DEL VALORE DELLE VARIABILI DI GESTIONE:

37 37 STRUMENTAZIONE DI BASE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE SISTEMA DI PRODUZIONE CAMPO CONDUZIONE DEGLI IMPIANTI GESTIONE DEL SISTEMA COMPLESSO ELABORAZIONE DEGLI ALGORITMI DI CONTROLLO A CATENA APERTA, A CATENA CHIUSA E A CONTROREAZIONE MISURA DELLE VARIABILI CONTROLLATE, DELLE VARIABILI DI STATO, DI INGRESSO E DEI DISTURBI TEMPORIZZAZIONE E SEQUENZIALIZZAZIONE DEL VALORE DELLE VARIABILI DI RIFERIMENTO IN INGRESSO AI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELO DI CAMPO VERIFICA CHE SUSSISTANO LE CONDIZIONI PER IL CORRETTO FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELLO DI CAMPO SUPERVISIONE: VERIFICA CHE IL FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELLO DI CAMPO E DI COORDINAMENTO SIA CORRETTO GESTIONE DELLE CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO IN EMERGENZA ASSEGNAZIONE DEL VALORE ALLE VARIABILI DI COMANDO CONFIGURAZIONE DEI PARAMETRI DEGLI ALGORITMI DI CONTROLLO 1. ATTIVAZIONE E DISATTIVAZIONE DEGLI IMPIANTI 2. ASSEGNAZIONE DEL VALORE ALLE VARIABILI DI CONDUZIONE VALUTAZIONE DELLA FUNZIONALITÀ E DELLA EFFICIENZA DEL SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO ASSEGNAZIONE DELLANDAMENTO DESIDERATO DELLA VARIABILE DI CONTROLLO COORDINAMENTO IN FUNZIONE DEL VALORE DELLE VARIABILI DI GESTIONE: ALGORITMI DI CONTROLLO A CONTROREAZIONE P L C CONTROLLORI A LOGICA PROGRAMMABILE STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO REGOLATORI PID O CONTROLLORI DEDICATI STRUMENTAZIONE DI CAMPO

38 38 STRUMENTAZIONE DI BASE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE SISTEMA DI PRODUZIONE CAMPO CONDUZIONE DEGLI IMPIANTI GESTIONE DEL SISTEMA COMPLESSO ELABORAZIONE DEGLI ALGORITMI DI CONTROLLO A CATENA APERTA, A CATENA CHIUSA E A CONTROREAZIONE MISURA DELLE VARIABILI CONTROLLATE, DELLE VARIABILI DI STATO, DI INGRESSO E DEI DISTURBI TEMPORIZZAZIONE E SEQUENZIALIZZAZIONE DEL VALORE DELLE VARIABILI DI RIFERIMENTO IN INGRESSO AI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELO DI CAMPO VERIFICA CHE SUSSISTANO LE CONDIZIONI PER IL CORRETTO FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELLO DI CAMPO SUPERVISIONE: VERIFICA CHE IL FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELLO DI CAMPO E DI COORDINAMENTO SIA CORRETTO GESTIONE DELLE CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO IN EMERGENZA ASSEGNAZIONE DEL VALORE ALLE VARIABILI DI COMANDO CONFIGURAZIONE DEI PARAMETRI DEGLI ALGORITMI DI CONTROLLO 1. ATTIVAZIONE E DISATTIVAZIONE DEGLI IMPIANTI 2. ASSEGNAZIONE DEL VALORE ALLE VARIABILI DI CONDUZIONE VALUTAZIONE DELLA FUNZIONALITÀ E DELLA EFFICIENZA DEL SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO ASSEGNAZIONE DELLANDAMENTO DESIDERATO DELLA VARIABILE DI CONTROLLO COORDINAMENTO IN FUNZIONE DEL VALORE DELLE VARIABILI DI GESTIONE: VERIFICA CHE SUSSISTANO LE CONDIZIONI PER IL CORRETTO FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELLO DI CAMPO STRUMENTAZIONE DI LABORATORIO STRUMENTAZIONE DI CAMPO D C S DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM

39 39 DISPOSITIVI DI ELABORAZIONE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE ANALOGICO DIGITALE NATURA DEI SEGNALI MOLTISSIMI LIMITATO NUMERO DEI SEGNALI DI INGRESSO E DI USCITA D C S P L C REGOLATORI SEQUENZIALIZZATORI PC INDUSTRIALI

40 40 CONDIZIONI OPERATIVE DI FUNZIONAMENTO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

41 MODALITÀ DI FUNZIONAMENTO MOVIMENTAZIONE DI PARTI MECCANICHE, DI CARRI PONTE, DI LOCOMOTORI,... AD EVENTI PROGRAMMATI RAFFINERIA, DISTILLAZIONE, CEMENTIFICIO,... DI TIPO CONTINUO LAMINATOI, MACCHINE DA IMBALLAGGIO,… AD EVENTI SINGOLI RETI DI DISTRIBUZIONE CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI CONTROLLATI 41 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE BATCH (INTERMITTENTE) MISCELATORI, FERMENTAZIONE, …

42 CONDIZIONI OPERATIVE FUNZIONAMENTO IN CONDIZIONI NOMINALI MALFUNZIONAMENTO PARZIALE FERMATA AVVIAMENTO EMERGENZA CONDIZIONI OPERATIVE 42 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

43 43 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE QUADRI STRUMENTAZIONE RETI DI COMUNICAZIONE COSTRUTTORE DEL SISTEMA DI CONTROLLO E DI GESTIONE SOFTWARE APPLICATIVO MESSA IN SERVIZIO UTENTE FINALE SOCIETÀ DI INGEGNERIA INSTALLAZIONE CONNESSIONE DELLA STRUMENTAZIONE, SUPERVISIONE E GESTIONE ALLARMI STRUTTURA HARDWARE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE DI TIPO CONTINUO

44 44 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE AD EVENTI REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE QUADRI STRUMENTAZIONE RETI DI COMUNICAZIONE COSTRUTTORE DEL SISTEMA DI CONTROLLO E DI GESTIONE SOFTWARE APPLICATIVO UTENTE FINALE CONNESSIONE DELLA STRUMENTAZIONE, SUPERVISIONE E GESTIONE ALLARMI STRUTTURA HARDWARE SYSTEM INTEGRATOR

45 APPARATO IMPIANTO IMPIANTO DI PRODUZIONE DI TIPO CONTINUO SPECIFICHE DELLA PRODUZIONE SALA CONTROLLO - IMPOSIZIONE DELLANDAMENTO DELLE VARIABILI DI COMANDO - GARANZIA SULLA QUALITÀ DEL PRODOTTO - VISUALIZZAZIONE DELLA MISURA DELLE VARIABILI CONTROLLATE - SEGNALAZIONI DI CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO ANOMALE - PRODUZIONE ORARIA - RENDIMENTO PECULIARITÀ DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE DI TIPO CONTINUO 45 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

46 variabile di comando tempo AVVIAMENTO FERMATA CONDIZIONI OPERATIVE DI UN IMPIANTO DI PRODUZIONE DI TIPO CONTINUO variabile controllata CONDIZIONI NOMINALI DI FUNZIONAMENTO VARIABILI DI COMANDO E VARIABILI CONTROLLATE 46 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

47 ANALISI DELLANDAMENTO DELLE VARIABILI CONTROLLATE 47 y1y1 y5y5 y4y4 y3y3 y2y2 y6y6 y 1,…, y 6 VARIABILI CONTROLLATE y 1n y 2n y 3n y 4n y 5n y 6n VALORE NOMINALE CONDIZIONI NOMINALI DI FUNZIONAMENTO CONDIZIONI ATTUALI DI FUNZIONAMENTO CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO ENTRO LE SPECIFICHE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

48 SISTEMI DI PRODUZIONE AD EVENTI PROGRAMMATI SPECIFICHE DELLA PRODUZIONE QUADRO DI COMANDO - SEQUENZIALIZZAZIONE DEGLI EVENTI - GARANZIA SULLA QUALITÀ DEL PRODOTTO - APPLICAZIONE TEMPORIZZATA DELLE VARIABILI DI COMANDO - SEGNALAZIONI DI CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO ANOMALE - CADENZA NELLA PRODUZIONE - AFFIDABILITÀ DI FUNZIONAMENTO DEI SINGOLI SISTEMI CONTROLLATI APPARATO IMPIANTO PECULIARITÀ DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE AD EVENTI PROGRAMMATI 48 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

49 CONDIZIONI OPERATIVE DI UN IMPIANTO DI PRODUZIONE AD EVENTI PROGRAMMATI tempo variabile di comando eventi variabile controllata CICLO DI LAVORO 49 VARIABILI DI COMANDO E DELLE VARIABILI CONTROLLATE 49 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

50 SISTEMI DI PRODUZIONE BATCH SPECIFICHE DELLA PRODUZIONE QUADRO DI COMANDO - SEQUENZIALIZZAZIONE DEGLI EVENTI - GARANZIA SULLA QUALITÀ DEL PRODOTTO - APPLICAZIONE TEMPORIZZATA DELLE VARIABILI DI COMANDO - SEGNALAZIONI DI CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO ANOMALE - CADENZA NELLA PRODUZIONE - AFFIDABILITÀ DI FUNZIONAMENTO DEI SINGOLI SISTEMI CONTROLLATI APPARATO IMPIANTO PECULIARITÀ DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE AD EVENTI PROGRAMMATI 50 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

51 CONDIZIONI OPERATIVE DI UN IMPIANTO DI PRODUZIONE DI TIPO BATCH tempo variabile di comando eventi variabile controllata 51 VARIABILI DI COMANDO E DELLE VARIABILI CONTROLLATE 51 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE WAITING…

52 APPARATO ATTARATO RETI DI DISTRIBUZIONE SPECIFICHE QUADRO DI TELECOMANDO - TELERICEVIMENTO DELLE VARIABILI MISURATE - QUALITÀ DEL PRODOTTO - TELETRASMISSIONE DELLE VARIABILI DI COMANDO - SEGNALAZIONI DI CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO ANOMALE - COSTANZA DEI PARAMETRI DEL PRODOTTO DISTRIBUITO - CONTINUITÀ DI FORNITURA DEL PRODOTTO TELETRASMISSIONE RETE DI DISTRIBUZIONE 52 PECULIARITÀ DI UNA RETE DI DISTRIBUZIONE 52 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

53 CONDIZIONI OPERATIVE DI UNA RETE DI DISTRIBUZIONE variabile di comando tempo variabile controllate parametro caratteristico disturbo VARIABILI DI COMANDO, DI QUELLE CONTROLLATE E DEL DISTURBO 53 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

54 PROFESSIONALITÀ RICHIESTE INSTALLAZIONE E TEMPORIZZAZIONE DEI DISPOSITIVI MESSA IN FUNZIONE DEI CONTROLLORI LOCALI IMPIANTO DISPOSITIVO RETE DI IMPIANTO STRUMENTISTA CONOSCENZA DELLA STRUMENTAZIONE DA CAMPO INTEGRATORE DI SISTEMA PROFESSIONALITÀ RICHIESTE 54 ELEMENTO SINGOLO ELEMENTO SINGOLO RETE DI CAMPO ELEMENTO SINGOLO ELEMENTO SINGOLO ELEMENTO SINGOLO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

55 PROFESSIONALITÀ RICHIESTE INSTALLAZIONE DELLA RETE E MESSA IN FUNZIONE DELLA SUPERVISIONE INTEGRATORE DI SISTEMA PROFESSIONALITÀ RICHIESTE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE INSTALLAZIONE DELLA RETE E MESSA IN FUNZIONE DELLA SUPERVISIONE IMPIANTO RETE DI SISTEMA INTEGRATORE DI SISTEMA PIANIFICATORE DELLA PRODUZIONE SISTEMA COMPLESSO DISPOSITIVO RETE DI IMPIANTO

56 56 PROBLEMATICHE DI GESTIONE DI UN SISTEMA COMPLESSO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

57 GESTIONE TECNICA E PRODUTTIVA DI UN IMPIANTO 1 - CONFIGURAZIONE DEGLI ELEMENTI (DISPOSITIVI DI MISURA, ATTUATORI, CONTROLLORI LOCALI) INSERITI IN UN IMPIANTO 2 - IMPOSTAZIONE DEI PARAMETRI DEI DISPOSITIVI DI MISURA E DEI CONTROLLORI LOCALI 4 - RACCOLTA DELLE INFORMAZIONI E DEI DATI TECNICI RELATIVI ALLA STRUMENTAZIONE 3 - RACCOLTA DELLE INFORMAZIONI E DEI DATI TECNICI RELATIVI AGLI ELEMENTI CHE REALIZZANO UN IMPIANTO 5 - RACCOLTA DELLE INFORMAZIONI RELATIVE ALLE PARTI DI RICAM- BIO, ALLE SOSTITUZIONI ED AI FORNITORI 6 - ACQUISIZIONE E MEMORIZZAZIONE DEI DATI RELATIVI ALLA CONDUZIONE GESTIONE TECNICA MANUTENZIONE DI RIPRISTINO, PREVENTIVA, PROGRAMMATA, PREDITTIVA REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

58 GESTIONE CENTRALIZZATA DELLE BASI DATI 58 SISTEMA ESPERTO INTERFACCIA OPERATORE CONTROLLO STATISTICO DELLA PRODUZIONE BASE DATI DEL SISTEMA DI PRODUZIONE DRIVERS DATI MISURATI INFORMAZIONI SUI DISPOSITIVI DI MISURA INFORMAZIONI SULLA GESTIONE GESTIONE ALLARMI STATO CORRENTE LINEE DI TENDENZA SUPPORTO ALLA MANUTENZIONE DIAGNOSI DEI GUASTI INFORMAZIONI SUL SISTEMA DI PRODUZIONE REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

59 PROCEDURE DI DATA PROCESSING 1 -RESIDENTI NELLO STRUMENTO DI MISURA O NELLATTUATORE E FINALIZZATE AL MIGLIORAMENTO DELLE GRANDEZZE MISURATE (FONDOSCALA, LINEARIZZAZIONE, INTERPOLAZIONE) 2 -UTILIZZATE PER DEFINIRE LANDAMENTO DESIDERATO DELLA VARIABILE CONTROLLATA (ELIMINARE RUMORE) 3 -FINALIZZATE A RENDERE SIGNIFICATIVI I DATI PER LA SUPERVI- SIONE E LA GESTIONE (EVIDENZIARE IL TREND) 4 -DI TIPO CONVENZIONALE OPPURE INNOVATIVO (CUSTOMIZZATO) GESTIONE DEI DATI 59 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

60 RICHIESTE DELLUTENTE FINALE PER IL DATA PROCESSING 1 -IDONEO ALLA ELABORAZIONE DELLE MISURE PROVENIENTI DALLA STRUMENTAZIONE DI CAMPO (ANALOG – Banda Passante O DIGIT – hz/bit) 2 -COMPATIBILE CON IL DISPOSITIVO DI ELABORAZIONE DISPONIBILE (INTERFACCIA FISICA, OPTO/ELETTRICA, PROTOCOLLARE) 3 -TEMPO DI ELABORAZIONE COMPATIBILE CON IL COMPORTAMENTO DINAMICO DEL SISTEMA DA CUI PROVENGONO I VALORI MISURATI (REAL TIME, SINCRONO/ASINCRONO) 4 -COMPATIBILE CON I SOFTWARE DI ELABORAZIONE DISPONIBILI 5 -COMPATIBILE CON LE EDIZIONI PRECEDENTI 6 -TRASPARENTE PER GLI AGGIORNAMENTI E LA MANUTENZIONE (USO DI STANDARD E DOCUMENTAZIONE FORMALE) GESTIONE DEI DATI 60 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

61 DIAGNOSI DEI GUASTI 2 - STRUMENTAZIONE CON AUTODIAGNOSTICA 1 -GUASTI EVIDENTI E LATENTI SEGNALATI DALLA STRUMENTAZIONE DEI DISPOSITIVI DI MISURA O DEGLI ATTUATORI 5 -VALUTAZIONE DEL GRADO DI FUNZIONALITÀ DI MACCHINE E APPARATI (ENTRO/FUORI NORMA, TEMPO ALLA MANUTENZIONE) 3 -ELIMINAZIONE DEI VALORI MISURATI ANOMALI O FUORI NORMA 4 -INTERPRETAZIONE DEI DATI MISURATI VISUALIZZATI DALLUTENTE (APPROCCIO STATISTICO) GESTIONE DEI GUASTI 61 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

62 MODALITÀ DI MANUTENZIONE 1 - REATTIVA, A SEGUITO DI GUASTO ACCERTATO 2 – PREVENTIVA, A SEGUITO DI EVENTI 2a - PROGRAMMATA, A SEGUITO DI TIMEOUT 2b - DETERMINATA DAL MANIFESTARSI DI UN GUASTO LATENTE 3 -FINALIZZATA AL MANTENIMENTO DELLA MASSIMA EFFICIENZA (RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE - RCM) GESTIONE DELLA MANUTENZIONE 62 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

63 63 MODALITÀ DI CONTROLLO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

64 SISTEMA COMPLESSO APPARATI REALIZZATI CON TECNOLOGIE MECCANICHE SISTEMA DI CONTROLLO MODALITÀ DI CONTROLLO STRUMENTAZIONE REALIZZATA CON TECNOLOGIE MECCANICHE ELETTRICHE ELETTRONICHE INFORMATICHE MECCATRONICHE REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO 64 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

65 AUTOMAZIONE DI BASSO LIVELLO AUTOMAZIONE PROFESSIONALE PROBLEMI EMERGENTI INDIVIDUAZIONE DEI SINTOMI MISURE PARAMETRI MODELLO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE MODALITÀ DI CONTROLLO IMPIANTO DIAGNOSI DI GUASTI ADATTAMENTO DEL MODELLO RICONFIGURAZIONE LIVELLI DI AUTOMAZIONE 65 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

66 COMPETENZE PER LAUTOMAZIONE STRUMENTAZIONE AZIONI DI CONTROLLO MECCANICA CHIMICA CONTROLLORI LOCALI ELETTROTECNICA COORDINAMENTO ELETTRONICA SUPERVISIONE INFORMATICA GESTIONE TECNOLOGIE CONTROLLO MANUALE CONTROLLO AUTOMATICO PRESTAZIONI VINCOLI COMPETENZE NECESSARIE PER LAUTOMAZIONE INDUSTRIALE 66 ESERCIZIO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

67 MODALITÀ DI CONTROLLO SISTEMATICHE CON MODELLO -CARATTERISTICA STATICA (SOLO FUNZIONALITÀ) -NELLA DINAMICA DOMINANTE (PRESTAZIONI REGOLAZIONE) -NELLA DINAMICA DOMINANTE E NELLA DINAMICA SECONDARIA (PRESTAZIONI INSEGUIMENTO) -NELLA DINAMICA NOMINALE E NELLA DINAMICA INCERTA (DISTURBI ALEATORI) -COMPORTAMENTALE (INPUT/OUTPUT) -STATISTICO EMPIRICHE SENZA MODELLO - CON PROVE PRELIMINARI - SENZA PROVE PRELIMINARI SCELTA DI BASE NELLA PROGETAZIONE DI UN SISTEMA CONTROLLATO 67 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

68 MODALITÀ DI CONTROLLO EMPIRICHE SISTEMATICHE SENZA MODELLOCON MODELLO -CONTROLLORI LOCALI A CATENA APERTA PI STANDARD PI CON AUTOTUNIG -COORDINAMENTO DELLE AZIONI DI CONTROLLO PLC CON PROGRAMMA RIGIDO -SUPERVISIONE CONTROLLO MANUALE DA OPERATORE DI IMPIANTO -CONTROLLORI LOCALI A CATENA APERTA PID CON TUNIG OTTIMIZZATO PID A GUADAGNO PROGRAMMATO PID FUZZY -COORDINAMENTO DELLE AZIONI DI CONTROLLO PLC CON PROGRAMMA FLESSIBILE -SUPERVISIONE CONTROLLO MANUALE ASSISTITO DA SISTEMA ESPERTO E CONTROLLORI INTELLIGENTI SUDDIVISIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 68 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

69 CIÒ CONTINUA A FAR CREDERE CHE UNA PREPARAZIONE METODOLOGICA ADEGUATA NON RISULTI DI CONCRETA UTILITÀ SI POSSA RENDERE FUNZIONANTE UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE, UN VOLTA INSTALLATA LA STRUMENTAZIONE ANCHE PERCHÉ GLI IMPIANTI SONO SOVRADIMENSIONATI, OVVERO SONO STATI REALIZZATI IN MODO CHE POSSANO FUNZIONARE ANCHE SENZA UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE ADEGUATO, SENZA TENER CONTO DELLE PRESTAZIONI E DEI BENEFICI CHE POSSONO ESSERE OTTENUTI APPLICANDO MODALITÀ DI CONTROLLO ADEGUATE OSSIA PRENDENDO IN CONSIDERAZIONE CONGIUNTAMENTE LA PROGETTAZIONE E LA REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DA CONTROLLARE E DEL SISTEMA DI CONTROLLO È MOLTO DIFFUSA LOPINIONE CHE BASANDOSI SOLO SULLEMPIRISMO E SUL- LA ESPERIENZA APPROCCIO ALLE METODOLOGIE 69 Quelli che sinnamoran di pratica sanza scienza, son come l nocchiere, chentra in navillo sanza timone o bussola, che mai ha certezza di dove si va. Leonardo da Vinci REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

70 Dimensionamento di un sistema rispetto alle specifiche e alleffetto di disturbi prevedibili. Tempo di assestamento CORRETTO DIMENSIONAMENTO E SOVRADIMENSIONAMENTO 70 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE DIMENSIONAMENTO

71 MODALITÀ EMPIRICHE RICAVATE DALLA INTUIZIONE E DALLESPERIENZA MODALITÀ SISTEMATICHE CONSOLIDATE RICAVATE DA UNA CONOSCENZA SUPERFICIALE DEL COMPORTAMENTO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE E REALIZZATE CON DISPOSITIVI CHE COPIANO LE MODALITÀ DI INTERVENTO DI UN OPERATORE ESPERTO (AD ES. PID) EMERGENTI RICAVATE DA UNA CONOSCENZA APPROFONDITA DEL COMPORTAMEN- TO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE PER RAGGIUNGERE PRESTAZIONI CHE UN OPERATORE ESPERTO NON POTREBBE MAI OTTENERE (Dinamica secondaria, Inseguimenti, aleatorietà) INNOVATIVE RICAVATE DA UNA CONOSCENZA APPROFONDITA DEL COMPORTA- MENTO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE NEL SISTEMA DI PRODUZIONE E REALIZZATE CON DISPOSITIVI CHE COPIANO L'ESPERIENZA E LA FLESSIBILITÀ DI OPERATORI ESPERTI CLASSIFICAZIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 71 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

72 SCELTA DI UNA MODALITÀ DI CONTROLLO MODALITÀ DI CONTROLLO EMPIRICHE SISTEMATICHE - INNOVATIVE - CONVENZIONALI PRESTAZIONI SI ACCETTANO QUELLE CHE SI RIESCONO AD OTTENERE VENGONO IMPOSTE TRAMITE LE MODALITÀ DI CONTROLLO IN MODO: - RIGIDO - FLESSIBILE SISTEMA DA CONTROLLARE DIMENSIONATO IN FUNZIONE DELLA MODALITÀ DI CONTROLLO DIMENSIONATO SENZA TENERE TENERE CONTO DELLA MODALITÀ DI CONTROLLO - EMERGENTI SCELTA DI UNA MODALITÀ DI CONTROLLO 72 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

73 APPLICAZIONI SENZA TEORIA TEORIA SENZA APPLICAZIONI APPLICAZIONE DELLA TEORIA A PROBLEMI SIGNIFICATIVI E TEORIA MIRATA ALLE APPLICAZIONI SECONDO IL PRINCIPIO: PURCHÉ FUNZIONI E ASSICURI I MARGINI DI CONVENIENZA ECONOMICA, TUTTO VA BENE SECONDO IL PRINCIPIO: UNA VOLTA FORMULATO IL PROBLEMA, DEFINITO IL MODELLO E SODDISFATTE LE IPOTESI, SI DIMOSTRA CHE... SECONDO IL PRINCIPIO MIGLIORARE LA QUALITÀ DELLE PRESTAZIONI MEDIANTE LAPPLICAZIONE E LESTENSIONE DELLA TEORIA A PROBLEMI CONCRETI APPROCCI ALLA APPLICAZIONE DELLE METODOLOGIE 73 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

74 DIMOSTRAZIONE DELLA SUA VALIDITÀ FORMALE COMPRENSIONE DEL SIGNIFICATO DI UNA METODOLOGIA SISTEMATICA APPROCCIO DA TEORICO APPLICAZIONE SU UN ESEMPIO IDEALIZZATO APPROCCIO DA INGEGNERE SEMPLIFICAZIONI, VERIFICHE DI VALIDITÀ, POSSIBILI ESTENSIONI MODALITÀ DI APPLICAZIONE A CASI REALI (SCELTA STRUMENTAZIONE) MODALITÀ DI ESECUZIONE DELLE ELABORAZIONI DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO (AD ES. TEMPO DI ESECUZIONE DEL MICROPROCESSORE) MESSA A FUOCO DEI LIMITI DI VALIDITÀ PRATICA (AD ES. MODALITÀ DI CONTROLLO EVOLUTE PER UN SISTEMASOVRADIMENSIONATO) APPROCCIO ALLA APPLICAZIONE DELLE METODOLOGIE 74 ENUNCIAZIONE DI UNA METODOLOGIA IN FUNZIONE DELLA FORMULAZIONE DEL MODELLO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

75 ESEMPIO DI APPLICAZIONE A LIVELLO DI CAMPO FACENDO RIFERIMENTO AD UNA VARIABILE DI COMANDO DI TIPO A GRADINO, IL CONTROLLORE LOCALE DEVE ESSERE REALIZZATO IN MODO CHE: tempo VARIABILE DI FORZAMENTO VARIABILE CONTROLLATA - IL VALORE CORRISPONDENTE AL FUNZIONAMENTO A REGIME PERMA- NENTE SIA RAGGIUNTO NEL TEMPO MINIMO. - LA VARIABILE DI FORZAMENTO NON SUPERI MAI IL VALORE MASSIMO PREFISSATO; - LA VARIABILE CONTROLLATA SIA PRIVA DI OSCILLAZIONI; SPECIFICHE: SPECIFICHE NELLA REALIZZIONE DI UN CONTROLORE LOCALE 75 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

76 PROBLEMI EMERGENTI APPROCCIO SISTEMATICO: VIENE REALIZZATO IL SISTEMA CONTROLLATO PROGETTANDO LALGORITMO DI CONTROLLO IN MODO DA OTTENERE CHE VENGA RAGGIUNTO LOBIETTIVO DESIDERATO RISPETTANDO TUTTI I VINCOLI SULLA QUALITÀ DELLE PRESTAZIONI E SULLA FEDELTÀ DI RISPOSTA NONCHÉ SULLA MINIMIZZAZIONE DELLA DURATA DEL TRANSITORIO tempo DURATA DEL TRANSITORIO APPROCCIO EMPIRICO: VIENE REALIZZATO IL SISTEMA CONTROLLATO IMPONENDO AL VALORE DESIDERATO DELLA VARIABILE CONTROLLATA UN ANDAMENTO TALE DA OTTENERE CHE VENGA RAGGIUNTO LOBIETTIVO DESIDERATO SENZA PROVOCARE FENOMENI INDESIDERATI E SENZA IMPORRE VINCOLI STRINGENTI SULLA DURATA DEL TRANSITORIO E SULLA QUALITÀ DELLA FEDELTÀ DI RISPOSTA tempo DURATA DEL TRANSITORIO APPROCCI ALLA REALIZZIONE DI UN CONTROLORE LOCALE 76 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

77 MODALITÀ DI CONTROLLO - CONSOLIDATE - EMERGENTI - INNOVATIVE - PLC; - REGOLATORI ON-OFF; - PI STANDARD. - PID EVOLUTI; - CONTROLLO ADATTATIVO; - CONTROLLO ROBUSTO; - SISTEMI ESPERTI; - CONTROLLORI FUZZY; - CONTROLLORI NEURO-FUZZY; - CONTROLLO PREDITTIVO. - CONTROLLORI INTELLIGENTI. CLASSIFICAZIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 77 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

78 DI GUASTO IN CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO MODALITÀ DI CONTROLLO DEL SISTEMA DI PRODUZIONE DEI SINGOLI IMPIANTI DI OGNI APPARATO NOMINALI DI EMERGENZA SISTEMA DI AUTOMAZIONE DIFFUSIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 78 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

79 MODALITÀ DI CONTROLLO EMERGENTICONVENZIONALIINNOVATIVEEMPIRICHE S U P E R V I S I O N E GESTIONE E PIANIFICAZIONE C O R D I N A M E N T O CONTROLLORI LOCALI DIFFUSIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 79 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

80 DIFFUSIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO A CATENA APERTA A CONTROREAZIONE APPARATO SINGOLO MOLTO DIFFUSO IMPIANTO DIFFUSOIN VIA DI SVILUPPO SISTEMA COMPLESSO DIFFUSOIN VIA DI SVILUPPO AZIONI DI CONTROLLO APPLICAZIONI INDUSTRIALI ALTRI SETTORI DIFFUSIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 80 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

81 CONTROLLO CON REGOLATORI P I D CONTROLLO PROGRAMMATO (PLC) CONTROLLO ADATTATIVO ROBUSTO CONTROLLO INTELLIGENTE CONTROLLO A LOGICA CABLATA (RELÉ) ANNO DIFFUSIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 81 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

82 82 PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

83 COME AFFRONTARE LA PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO PER UN SISTEMA COMPLESSO? PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO DI UN SISTEMA COMPLESSO QUALI SONO LE METODOLOGIE DI SUPPORTO ALLA PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO ? COME REALIZZARE IL DISPOSITIVO DI CONTROLLO ? COME AFFRONTARE LE SCELTE DI BASE SULLA STRUMENTAZIONE E SULLE MODALITÀ DI CONTROLLO? PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO 83 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

84 PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE - DIMENSIONAMENTO DEGLI ATTUATORI - ROBUSTEZZA E OTTIMIZZAZIONE RISORSE - DELLIMPIANTO PER LA PROGETTAZIONE DEGLI ALLARMI (Statistica) SCELTA DELLA STRUMENTAZIONE - DIMENSIONAMENTO DEGLI APPARATI - SCELTA DELLA STRUMENTAZIONE DI MISURA PRESTAZIONI E SPECIFICHE - STABILITÀ - ATTENUAZIONE DELLEFFETTO DEI DISTURBI - PRECISIONE STATICA E DINAMICA MODELLAZIONE E SIMULAZIONE IN REALTÀ VIRTUALE - DELLAPPARATO INSERITO NELLIMPIANTO (Statica) - DELLAPPARATO PER LA PROGETTAZIONE DELLA STRATEGIA DI CONTROLLO (Dinamica continua) - DELLIMPIANTO PER LA PROGETTAZIONE DELLE AZIONI DI COORDINAMENTO (Dinamica Discreta) - DELLIMPIANTO PER LA PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI GESTIONE (Ricerca Operativa) PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE 84 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

85 PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE QUANDO LA STRUTTURA DELLIMPIANTO È ASSEGNATA VANNO INDIVIDUATE: LE VARIABILI CONTROLLATE (Fornite dal progettista Impianto) LE VARIABILI DI FORZAMENTO (Fornite dal progettista dellimpianto) I PARAMETRI OPERATIVI (Valori nominali delle condizioni di funz.) I DISTURBI (Prevedibili Controllo sul dimensionamento, Casuali) VA SCELTA: LA STRUMENTAZIONE DI MISURA E GLI ATTUATORI LARCHITETTURA DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE LA RETE DI COMUNICAZIONE LOCALE VANNO PROGETTATE: LE STRATEGIE DI CONTROLLO DEI SINGOLI APPARATI LE MODALITÀ DI COORDINAMENTO DEGLI APPARATI DI GESTIONE DEI SINGOLI IMPIANTI DI CONDUZIONE DELLIMPIANTO VANNO VALUTATI I RISULTATI PRIMA DI APPORTARE MODIFICHE PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE 85 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

86 SCELTA DELLA STRUMENTAZIONE: - SENSORI (grandezza fisica – grandezza fisica); - TRASDUTTORI (grandezza fisica – grandezza elettrica); - ATTUATORI (energia primaria – energia di ingresso); - RETI DI COMUNICAZIONE (informazione); - CONTROLLORI LOCALI (variabile di controllo); - DISPOSITIVI DI ELABORAZIONE. SCELTA DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO - CONSOLIDATE- PLC; - REGOLATORI ON-OFF (RELÈ); - PI STANDARD. - EMERGENTI- PID EVOLUTI; - CONTROLLO ADATTATIVO; - CONTROLLO ROBUSTO; - INNOVATIVE- SISTEMI ESPERTI; - CONTROLLORI FUZZY; - CONTROLLORI NEURO-FUZZY; - CONTROLLO PREDITTIVO. - CONTROLLORI INTELLIGENTI. SCELTA DI BASE NELLA PROGETAZIONE DI UN SISTEMA CONTROLLATO 86 REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

87 - METODOLOGIE DI SUPPORTO ALLAUTOMAZIONE INDUSTRIALE: - FILTRAGGIO DAL RUMORE; - APPROSSIMAZIONE; - INTERPOLAZIONE; - PREVISIONE; - AGGREGAZIONE. - MODELLAZIONE CON TECNICHE HARD E SOFT COMPUTING - DATA PROCESSING - PER IL CONTROLLO DI UN APPARATO; - PER IL CONTROLLO DI UN IMPIANTO; - PER LA GESTIONE DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE. - OTTIMIZZAZIONE CON TECNICHE DI HARD E SOFT COMPUTING - FONDAMENTI DI INFORMATICA PER LAUTOMAZIONE INDUSTRIALE - STRUTTURE HARDWARE DI TIPO DEDICATO; - SOFTWARE DI SUPERVISIONE E GESTIONE; - SOFTWARE DI SUPPORTO ALLA SIMULAZIONE (Simulink); - SOFTWARE DI SUPPORTO ALLA PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO (Matlab); - SISTEMI OPERATIVI (LinuxRT, WindowsCE). METODOLOGIE DI SUPPORTO ALLA AUTOMAZIONE INDUSTRIALE 87 PROGETAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE 87

88 MES MANUFACTURING EXECUTION SYSTEMS ERP ENTERPRISE RESOURCE PLANNING PROGRAMMAZIONE DELLA PRODUZIONE PREVISIONE VENDITE PIANI DI BILANCIO FATTURAZIONE ORDINI DI VENDITA SOFTWARE DI SUPPORTO ALLA AUTOMAZIONE INDUSTRIALE 88 ORDINI DI LAVORAZIONE SPECIFICHE SULLA QUALITÀ MANUTENZIONE SUPPORTO ALLE DECISIONI PROGETAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE 88

89 LA PIRAMIDE DELLAUTOMAZIONE PROBLEMATICHE 89 M E N MULTI ENTERPRISE NETWORK COMUNICAZIONE E R P ENTERPRISE RESOURCE PLANNING FORNITURE DELLENERGIA NECESSARIA PER IL CONTROLLO M E S - MANAGEMENT/MANUFACTORING EXECUTION SYSTEM CONTROLLO DEI SINGOLI APPARATI SENSORI, TRASDUTTORI, ATTUATORI, ELEMENTI SINGOLI, INFRASTRUTTURE SISTEMA DI CONTROLLO PER LAUTOMAZIONE ADDETTI AL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA CONTROLLATO LIVELLO DI COMUNICAZIONE


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