Mastertitelformat bearbeiten Dateiname/Verfas- ser Mastertitelformat bearbeiten 1 L Automazione Industriale.

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1 Mastertitelformat bearbeiten Dateiname/Verfas- ser Mastertitelformat bearbeiten 1 L Automazione Industriale

2 Mastertitelformat bearbeiten 2 Il concetto di automazione – L automazione industriale è l insieme delle tecniche che tendono a rendere automatico, o più automatico possibile, un processo – Un processo è un insieme definito di attività che elaborando un input (materiale e/o dati) genera un output –La produzione di carta a partire dalla cellulosa –La produzione di rubinetti finiti a partire da semilavorati stampati –La produzione delle buste paga a partire dai dati di ore lavorate e di paga oraria –La produzione di una torta a partire dagli ingredienti

3 Mastertitelformat bearbeiten 3 Il processo/1 ricorsivo – Il concetto di processo è ricorsivo : –Produzione di un rubinetto –Produzione della lega a partire dai minerali –Fusione dei minerali –Aggiunta degli elementi di alligazione -Misurazione delle quantità relative -Aggiunta -Controllo della temperatura -…….. –…………. –Stampa a caldo della lega –Iniezione della lega nella pressa –Movimentazione della pressa -Controllo del moto di chiusura -Controllo del moto di apertura -…………. –Scarico della pressa -Controllo della presa del pezzo -…………….. –………….. –…………………….

4 Mastertitelformat bearbeiten 4 Il Processo/2 – I limiti che definiscono un processo elementare sono definiti esclusivamente sulla base di considerazioni pratiche e operative, e possono cambiare a seconda di chi e come esamina il fenomeno –Una società di ingegneria considererà un intero treno di laminazione un processo elementare –Il fornitore della parte meccanica considererà un singolo duo di cilindri un processo elementare –………………...

5 Mastertitelformat bearbeiten 5 La ragion d essere dell automazione flessibilità Leffetto più importante al giorno d oggi nell automazione è l aumento di flessibilità –Aumento di flessibilità di prodotto –Aumento di flessibilità di sistema flessibilità La flessibilità è alla fine di tutto la principale arma competitiva delle aziende

6 Mastertitelformat bearbeiten 6 La piramide frattale dell automazione AttuatoriSensori PLC AttuatoriSensori Bus PLC AttuatoriSensori PLC AttuatoriSensori Bus PLC DCS Rete Industriale DCS Rete Industriale Supervisore di fabbrica

7 Mastertitelformat bearbeiten 7 La vita dei dati Salendo nella piramide, il numero dei dati diminuisce, ma la loro durata nel tempo aumenta

8 Mastertitelformat bearbeiten 8 Un nuovo modello di automazione Campo Controllo di macchina EDP Le tendenze recenti dell industria: Concentrazione sul core business Attenzione agli aspetti finanziari Outsourcing Just-in-time Globalizzazione Attenzione alla qualità Attenzione alla sicurezza Il processo non è più piramidale

9 Mastertitelformat bearbeiten 9 La rete dell automazione Controllo di macchina Sistema gestionale di fabbrica Controllo di macchina Controllore building automation Richiesta di output da parte della macchina 2 Informazioni sul tipo di lavorazione richiesto provenienti da altro stabilimento Dati relativi alla sicurezza Informazioni sulla qualità e quantità della materia prima provenienti dal subfornitore Supervisore Comandi manuali per aumento flessibilità

10 Mastertitelformat bearbeiten 10 I componenti dell automazione - i sensori I sensori Sono il canale di ingresso dei dati del processo, e quindi irrinunciabili. In accordo con il modello frattale proposto, l acquisizione e trasmissione della misura è di per sé un processo, che tende sempre di più ad essere automatizzato e integrato completamente nel sensore, che assume in questo caso una caratterizzazione più ampia e meno definita.

11 Mastertitelformat bearbeiten 11 I componenti dell automazione - gli attuatori/3 Attuatori specifici per applicazioni Attuatore piezoelettrico per aghi per telai automatici

12 Mastertitelformat bearbeiten 12 I PLC I dati acquisiti dai sensori e le uscite destinate agli attuatori vengono elaborati e combinati da elementi logici programmabili. Benchè ci siano varie possibilità, tutte basate su logica a microprocessore, la più diffusa è senza dubbio il PLC, che offre modularità hardware e semplicità di programmazione

13 Mastertitelformat bearbeiten 13 I supervisori – Il supervisore di un processo svolge le seguenti funzioni: –Coordinamento dei dati e delle logiche di tutti i sottoprocessi (ma ricordarsi che la relazione processo- sottoprocesso è relativa) –Interfaccia tra l operatore umano e il processo –L interfaccia con livelli informatici superiori La struttura di un sistema con supervisore

14 Mastertitelformat bearbeiten 14 La struttura logica di un supervisore Sinottico (=interfaccia operatore) Data base di campo Collegamenti al campo

15 Mastertitelformat bearbeiten 15 La struttura fisica di un supervisore Collegamenti dal campo Multiplexer Collegamento seriale / LAN Interfaccia ad alta velocità per il back-up caldo LAN Stazioni operatore Server

16 Mastertitelformat bearbeiten 16 I punti salienti di un supervisore – Interfaccia verso il campo fortemente dipendente dal campo – Multiplexer – Canale verso il/i server – Server in back-up, eventualmente caldo con canale ad alta velocità – Data base per la gestione dei dati – Workstation di supervisione grafiche (X-window, Windows, …) – Collegamento tra i server e le workstation su rete locale

17 Mastertitelformat bearbeiten 17 L interfaccia operatore

18 Mastertitelformat bearbeiten 18 La regolazione: il PID * Kp * Ki * * Ki * d/dt Processo Uscita Riferimento - ++ + + Il protagonista della grandissima maggioranza delle regolazioni

19 Mastertitelformat bearbeiten 19 La regolazione: il PID adattativo * Kp * Ki * * Ki * d/dt Processo Uscita Riferimento - ++ + + Il protagonista della grandissima maggioranza delle regolazioni

20 Mastertitelformat bearbeiten 20 La regolazione: la logica fuzzy/1 0 1 BassaAltaMedia 0100 23 Variabile di processo Funzioni di appartenenza Variabile fuzzy Media per il 75% Bassa per il 20%

21 Mastertitelformat bearbeiten 21 La regolazione: la logica fuzzy/2 Variabile fuzzy Media per il 75% Bassa per il 20% Regola fuzzy SE la variabile è MEDIA o MEDIO- BASSA la risposta deve essere INTENSA (30%) - BASSA (30%) Defuzzificazione 0 1 BassaMassimaIntensa 0100 18 Variabile di uscita del regolatore

22 Mastertitelformat bearbeiten 22 La regolazione: le reti neurali Rete neurale: Una struttura Una serie di modalità di interazione Una serie di pesi, da definire iterativamente Una serie di ingressi e uscite

23 Mastertitelformat bearbeiten 23 I sistemi operativi per l automazione – Multitasking – Deterministici – Sensibili agli eventi – Prevedibili – Robusti