Corso di Programmazione, Controllo e Monitoraggio

Lezione 1 • Tipi di segnale e standard di trasmissione

Spiega i formati di segnale analogici e digitali utilizzati tra dispositivi di campo e controllori. Gli studenti interpretano le specifiche dei segnali e identificano gli standard di trasmissione più comuni.

Lezione 2 • Panoramica sull'automazione industriale

Presenta lo scopo e l'ambito dell'automazione industriale negli ambienti di produzione e di processo. Stabilisce il vocabolario e il contesto per tutto lo studio successivo dei sistemi di controllo.

Lezione 3 • Architetture dei Sistemi di Controllo

Esamina le topologie di controllo centralizzate, distribuite e ibride. Gli studenti associano le scelte architetturali ai requisiti applicativi e ai vincoli operativi.

Lezione 4 • Fondamenti di Sicurezza e Normativa

Presenta i concetti di sicurezza funzionale e i quadri normativi che regolano i sistemi di controllo industriale. Gli studenti riconoscono le categorie di pericolo e i requisiti documentali obbligatori.

Lezione 1 • Ciclo di scansione e modello di esecuzione

Analizza il ciclo di scansione del PLC dalla scansione degli ingressi all'aggiornamento delle uscite. Gli studenti prevedono il comportamento temporale e sviluppano programmi che soddisfano i requisiti di risposta deterministica.

Lezione 2 • Organizzazione della memoria e tipi di dati

Illustra le regioni di memoria di programma, dati e sistema all'interno di un PLC. Gli studenti allocano tag e strutture dati a supporto di un'esecuzione efficiente del programma.

Lezione 3 • Architettura hardware del PLC

Descrive in dettaglio le unità della CPU, i rack di I/O, gli alimentatori e la comunicazione sul backplane. Gli studenti identificano i ruoli delle unità e specificano l'hardware per una data applicazione.

Lezione 4 • Configurazione degli I/O digitali e analogici

Tratta il cablaggio, il ridimensionamento e il filtraggio dei canali I/O discreti e analogici. Gli studenti configurano le unità per adattarle alle specifiche dei dispositivi di campo e ai requisiti del processo.

Lezione 1 • Programmazione con diagramma a blocchi funzionali

Presenta la programmazione grafica a flusso di dati mediante blocchi funzione interconnessi. Gli studenti costruiscono soluzioni di controllo modulari e riutilizzano blocchi di libreria certificati.

Lezione 2 • Progettazione con Sequential Function Chart

Spiega la logica di transizione a passi per il controllo sequenziale di processo utilizzando SFC. Gli studenti modellano processi a più fasi e gestiscono divergenze, convergenze e percorsi di eccezione.

Lezione 3 • Elenco delle istruzioni e selezione della lingua

Presenta IL come linguaggio di basso livello e stabilisce i criteri per la scelta tra tutti e cinque i linguaggi. Gli studenti selezionano il linguaggio ottimale per ciascun tipo di compito di controllo.

Lezione 4 • Programmazione in testo strutturato

Tratta la programmazione testuale di alto livello per calcoli e algoritmi complessi. Gli studenti scrivono codice ST leggibile e manutenibile seguendo le linee guida di stile industriale.

Lezione 1 • Metodi di taratura dei regolatori

Tratta i metodi di taratura empirici e basati su modello, inclusi gli approcci Ziegler-Nichols e IMC. Gli studenti applicano ciascun metodo e confrontano le prestazioni risultanti del circuito.

Lezione 2 • Algoritmo e modalità del PID

Spiega le azioni proporzionale, integrale e derivativa e il loro effetto combinato sul comportamento dell'anello. Gli studenti prevedono come ciascuna modalità influenzi l'inseguimento del setpoint e la reiezione dei disturbi.

Lezione 3 • Strategie Avanzate per i Cicli

Presenta il controllo in cascata, feedforward, di rapporto e override per gestire interazioni complesse di processo. Gli studenti progettano schemi multi-anello che superano le prestazioni del PID a singolo anello.

Lezione 4 • Validazione delle prestazioni del ciclo

Insegna la valutazione quantitativa delle prestazioni utilizzando IAE, ISE e prove a gradino del setpoint. Gli studenti identificano anelli di regolazione disaccordati o oscillanti e applicano la risintonizzazione correttiva.

Lezione 1 • Protocolli Fieldbus e Configurazione

Tratta la configurazione di PROFIBUS, DeviceNet e FOUNDATION Fieldbus e la messa in servizio dei dispositivi. Gli studenti configureranno le relazioni master-slave e verificheranno lo scambio dati.

Lezione 2 • Diagnosi e Risoluzione dei Problemi di Rete e Sicurezza Informatica

Insegna l'isolamento sistematico dei guasti di rete utilizzando analizzatori di protocollo e strumenti diagnostici. Gli studenti applicano i principi della difesa a più livelli per proteggere le reti industriali dalle minacce informatiche.

Lezione 3 • Protocolli Ethernet industriali

Spiega il funzionamento e la configurazione di PROFINET, EtherNet/IP e Modbus TCP. Gli studenti configurano reti Ethernet in tempo reale e verificano lo scambio deterministico dei dati.

Lezione 4 • Fondamenti delle reti industriali

Introduce il modello OSI adattato per l'uso industriale e la gerarchia di rete dal campo all'azienda. Gli studenti associano i tipi di dispositivo ai livelli di rete appropriati.

Lezione 1 • Sistemi di Gestione degli Allarmi

Tratta la filosofia degli allarmi, la razionalizzazione e la definizione delle priorità in linea con gli standard industriali di gestione degli allarmi. Gli studenti configurano sistemi di allarme che riducono al minimo gli allarmi impropri e facilitano la risposta dell'operatore.

Lezione 2 • Architettura del sistema SCADA

Illustra i componenti dei sistemi SCADA, inclusi server, client, driver di comunicazione e storici. Gli studenti progettano architetture di sistema che soddisfano i requisiti di disponibilità e scalabilità.

Lezione 3 • Storicizzazione e registrazione dei dati

Insegna la configurazione dello storico di processo per la raccolta, compressione e recupero di dati ad alta velocità. Gli studenti progettano database di tag e interrogano dati storici a fini di analisi.

Lezione 4 • Principi di progettazione delle schermate HMI

Applica i fattori umani e i principi di consapevolezza situazionale alla progettazione dei display per operatori. Gli studenti creano display ad alte prestazioni che riducono l'errore dell'operatore e il tempo di risposta.

Lezione 1 • Fondamenti di Controllo Predittivo basato su Modello

Presenta i principi dell'MPC, inclusi gli orizzonti di previsione, la gestione dei vincoli e gli obiettivi di ottimizzazione. Gli studenti costruiscono e collaudano regolatori MPC lineari per processi multivariabili.

Lezione 2 • Tecniche di Ottimizzazione Energetica

Insegna la gestione della domanda, la programmazione del carico e l'ottimizzazione degli azionamenti a velocità variabile per ridurre il consumo energetico. Gli studenti calcolano i risparmi energetici e implementano la logica di controllo per obiettivi di rendimento.

Lezione 3 • Gestione dei Lotti e delle Ricette

Implementa i modelli di controllo batch ISA-88, inclusi elementi di ricetta, apparecchiatura e procedurali. Gli studenti configurano server batch ed eseguono ricette multifase con audit trail completi.

Lezione 4 • Integrazione del Controllo Statistico di Processo

Applica le carte SPC e gli indici di capacità per monitorare la variazione di processo e attivare azioni di controllo. Gli studenti integrano i dati SPC con i sistemi PLC e SCADA per il controllo qualità in tempo reale.

Lezione 1 • Collaudi in Cantiere e Avviamento

Tratta le verifiche dei circuiti di regolazione, il collaudo degli interlock e le procedure di avviamento a fasi per la messa in marcia in impianto reale. Gli studenti gestiscono i rischi di avviamento e portano i sistemi dalla fase di commissioning allo stato operativo.

Lezione 2 • Documentazione di Progetto e Consegna Finale

Definisce la documentazione as-built, gli elenchi dei pezzi di ricambio e i pacchetti formativi per gli operatori, finalizzati alla consegna del sistema. Gli studenti compilano una documentazione di progetto completa a supporto della manutenibilità a lungo termine del sistema.

Lezione 3 • Progettazione e specifica del sistema

Tratta la specifica funzionale, le liste I/O, le matrici causa-effetto e lo sviluppo della narrativa di controllo. Gli studenti producono pacchetti di progettazione completi che guidano l'approvvigionamento dell'hardware e la programmazione.

Lezione 4 • Collaudo in fabbrica

Insegna la pianificazione del FAT, lo sviluppo degli script di test e il tracciamento dei difetti per la verifica dei sistemi di controllo. Gli studenti eseguiranno procedure strutturate di FAT e documenteranno i risultati in base ai criteri di accettazione.