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Il docente di “Sistemi e automazione” concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale:

  • padroneggiare l’uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell’ambiente e del territorio;
  • utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza;
  • riconoscere le implicazioni etiche, sociali,scientifiche, produttive, economiche e ambientali dell’innovazione tecnologica e delle sue applicazioni industriali;
  • intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall’ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli strumenti di progettazione, documentazione e controllo;
  • riconoscere e applicare i principi dell’organizzazione, della gestione e del controllo dei diversi processi produttivi;
  • orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro sia alla tutela dell’ambiente e del territorio.

Secondo biennio e quinto anno

I risultati di apprendimento sopra riportati, in esito al percorso quinquennale, costituiscono il riferimento delle attività didattiche della disciplina nel secondo biennio e quinto anno. La disciplina , nell’ambito della programmazione del Consiglio di classe, concorre in particolare al raggiungimento dei seguenti risultati di apprendimento, relativi all’indirizzo, espressi in termini di competenze:

  • definire, classificare e programmare sistemi di automazione integrata e robotica applicata ai processi produttivi
  • progettare strutture, apparati e sistemi, applicando anche modelli matematici e analizzarne le risposte alle sollecitazioni meccaniche, termiche, elettriche e di altra natura
  • documentare e seguire i processi di industrializzazione
  • redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali

L’articolazione dell’insegnamento di “Sistemi e automazione” in conoscenze e abilità è di seguito indicata quale orientamento per la progettazione didattica del docente in relazione alle scelte compiute nell’ambito della programmazione collegiale del Consiglio di classe.

Secondo biennio
Conoscenze Abilità
Sistemi e segnali, analogici e digitali.

Variabili e funzioni logiche; porte logiche elementari.

Sistemi digitali fondamentali, combinatori e sequenziali.

Metodi di sintesi delle reti logiche, combinatorie e sequenziali.

Leggi fondamentali dei circuiti logici pneumatici ed elettropneumatici, misura delle relative grandezze fisiche.

Leggi fondamentali e componenti di circuiti elettrici e magnetici; grandezze elettriche, magnetiche e loro misura.

Sistemi elettrici, pneumatici e oleodinamici.

Analogie tra modelli di sistemi elettrici, meccanici, fluidici.

Strumentazione analogica e digitale; trasduttori di misura.
    
Trattamento dei segnali; conversione AD e DA.
    
Comportamento dei circuiti in c.c. e in c.a.

Metodi di studio dei circuiti al variare della frequenza e delle forme d’onda. Filtri passivi.

Sistemi monofase e trifase; potenza elettrica.

Semiconduttori e loro applicazioni, circuiti raddrizzatori.

Alimentatori in c.a. e c.c.

Amplificatori di potenza.

Amplificatori operazionali e loro uso in automazione.

Principi, caratteristiche, parametri delle macchine elettriche.

Principi di teoria dei sistemi.

Definizioni di processo, sistema e controllo.

Logica di comando e relativa componentistica logica.

Normative di settore nazionali e comunitarie sulla sicurezza personale e ambientale.
Utilizzare i componenti logici di base riferiti a grandezze fisiche diverse, comprendendone l’analogia del funzionamento ed i limiti di impiego nei diversi processi.

Progettare reti logiche e sequenziali e realizzarle con assegnati componenti elementari.

Applicare principi, leggi e metodi di studio della pneumatica.

Applicare principi, leggi e metodi di studio dell’elettrotecnica e dell’elettronica.

Applicare le tecniche di simulazione e di gestione di un processo automatico inerente alla pneumatica ed alla oleodinamica.

Identificare le tipologie dei sistemi di movimentazione con l’applicazione alle trasmissioni meccaniche, elettriche ed elettroniche.

Applicare le normative sulla sicurezza personale e ambientale.
Quinto anno
Conoscenze Abilità
Elementi di un sistema di controllo. Sistemi a catena aperta e chiusa.

Modelli matematici e loro rappresentazione schematica.

Tecnologie e componenti dei controlli automatici; attuatori, sensori e trasduttori.

Azionamenti elettrici ed oleodinamici.

Tipologia dei regolatori industriali; regolazione proporzionale, integrale, derivativa e miste.

Struttura, funzioni, linguaggi di automazione di sistemi discreti mediante PLC.

Architettura del microprocessore; elementi di programmazione.

Automazione di un processo produttivo, dal CAM alla robotizzazione.

Architettura, classificazione, tipologie, programmazione di un robot, calcolo delle traiettorie.

Automazione integrata.
Applicare i principi su cui si basano i sistemi di regolazione e di controllo.

Rappresentare un sistema di controllo mediante schema a blocchi e definirne il comportamento mediante modello matematico. Rilevare la risposta dei sistemi a segnali tipici.

Individuare nei cataloghi i componenti reali per agire nel controllo di grandezze fisiche diverse.

Analizzare e risolvere semplici problemi di automazione mediante programmazione del PLC.

Utilizzare controlli a microprocessore.

Riconoscere, descrivere e rappresentare schematicamente le diverse tipologie dei robot.

Distinguere i diversi tipi di trasmissione del moto, organi di robotizzazione, presa e sensori utilizzati nei robot industriali.

Utilizzare le modalità di programmazione e di controllo dei robot.

Utilizzare strumenti di programmazione per controllare un processo produttivo.

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