UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI ROMA LA SAPIENZA DIPARTIMENTO DI INFORMATICA E SISTEMISTICA AUTOMAZIONE 1 INTRODUZIONE E INQUADRAMENTO ALESSANDRO DE CARLI ANNO

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI ROMA “LA SAPIENZA”

DIPARTIMENTO DI INFORMATICA E SISTEMISTICA

AUTOMAZIONE 1INTRODUZIONE E INQUADRAMENTO

ALESSANDRO DE CARLIANNO ACCADEMICO 2006-2007

QUALI SONO LE FINALITÀ DA PERSEGUIRE NELLA REALIZZAZIO-

NE DEL SISTEMA DI CONTROLLO FINALIZZATO ALL’AUTOMAZIO-

NE INDUSTRIALE ?

FINALITÀ E PROBLEMATICHE DELLA AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

COME INQUADRARE I PROBLEMI DI CARATTERE GENERALE

COLLEGATI ALLA REALIZZAZIONE E ALLA UTILIZZAZIONE DI

TALE SISTEMA DI CONTROLLO ?

COME AFFRONTARE LA REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI

CONTROLLO ?

FINALITÀ E PROBLEMATICHE 2

INTRODUZIONE E INQUADRAMENTO

PREVISIONI

PROSPETTIVE

DELLA CONCORRENZADIMINUZIONE DELLE MATERIE PRIME E DELL’ENERGIAAUMENTO

DEL LIVELLO DI ISTRUZIONEDELLA DISPONIBILITÀ DEI BENI DI CONSUMODELLA PRODUTTIVITÀ

MIGLIORAMENTI DURATA DEI PRODOTTIDEI TEMPI DI PRODUZIONEDELL’AMBIENTE DI LAVORODELLA PRODUZIONE DI BENI E SERVIZIDELLA QUALIFICAZIONE DEL LAVORO

DEI PRODOTTI AD ALTA TECNOLOGIARILEVANZADELLE INDUSTRIE DI TRASFORMAZIONESVILUPPO PIÙ RAPIDO

ESCLUSIVITÀ DEI PRODOTTI

MOTIVAZIONI GENERALI

MOTIVAZIONI GENERALI 3


PROSPETTIVERISPARMIO MATERIE PRIME

ENERGIA

MACCHINARI

PERSONALIZZAZIONE DEI MEZZI DI PRODUZIONE

FLESSIBILITÀ NELLA PRODUZIONE

COMFORT NEL LAVORO

FINALITÀMIGLIORE UTILIZZAZIONE DEL SISTEMA DI PRODUZIONE

PRODUTTIVITÀ

CARATTERISTICHE COSTANTI E PRESTABILITEQUALITÀ DEL PRODOTTO

CERTEZZA OPERATIVA CARATTERISTICHE DESIDERATE DEL PRODOTTO

DEL PRODOTTO

MOTIVAZIONI GENERALI 4


PROBLEMI EMERGENTI

TENDENZE• APPROCCIO SISTEMISTICO• AUMENTO DEL LIVELLO DI AUTOMAZIONE• AUMENTO DELLA INTERCONNESSIONE DEGLI IMPIANTI, DELLA LORO

INTEGRAZIONE

LINEE GUIDA

• PROGETTAZIONE DELLA ARCHITETTURE DI SISTEMA

• PROGETTAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO

• INDIVIDUAZIONE DEI FORNITORI DI STRUMENTAZIONE• INDIVIDUAZIONE DEI COSTRUTTORI DEGLI IMPIANTI E DELLE

APPARECCHIATURE

• DEFINIZIONE DEL SISTEMA DA AUTOMATIZZARE

LINEE DI TENDENZA 5


• COLLEGAMENTO DEI SISTEMI DI PRODUZIONE CON LE STRUTTURE AMMINISTRATIVE

• PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI E DEGLI APPARATI

• PROGETTAZIONE DELLA RETE DI COMUNICAZIONE• SCELTA DELLA STRUMENTAZIONE

• PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI CONDUZIONE


PROBLEMATICHE INERENTI ALL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

DATO UN SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO, DA CUI SI DE-

SIDERA OTTENERE DETERMINATE FINALITÀ E PRESTAZIONI

AGENDO SULLA SUA EVOLUZIONE, COME DEVE ESSERE

PROGETTATO, REALIZZATO, GESTITO, MESSO IN ESERCIZIO IL

SISTEMA CONTROLLATO CHE CONSENTA DI RAGGIUNGERE IL

RISULTATO DESIDERATO ?

PROBLEMATICHE INERENTI L’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE 6

COORDINAMENTOSUPERVISIONE

VARIABILICONTROLLATE

VARIABILIINTERNE

AMBIENTE

MESSAGGIEVENTI

FUNZIONALI

SISTEMACOMPLESSO

DISPOSITIVI DI MISURAELABORAZIONE DELLE MISURE

DISTURBI

VARIABILIDI CONTROLLO

CONTROLLORILOCALI

MISURA DELLEVARIABILI CONTROLLATE

SISTEMA DACONTROLLARE

ORIGINE DEI DATI 7


COMMITTENTE FORNITORE

PROGETTAZIONE DEISERVIZI AUSILIARI

SCELTA DELLASTRUMENTAZIONE

PROGETTAZIONEDELLE AZIONI

DI CONTROLLO

SOFTWARE APPLICATIVO

ISTALLAZIONE DELLASTRUMENTAZIONE

MODALITÀ DICONDUZIONE

SOFTWAREDI GESTIONE

REALIZZAZIONE DELSISTEMA DI CONTROLLO

FINALIZZATO ALL’AUTOMAZIONE

REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE 8


SPECIFICHE TECNICHE

EVENTIDETERMINATI DALLE

CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTODEL SISTEMA CONTROLLATO

EVENTIFISSATI DALL’OPERATORE

IN RELAZIONE ALLE MODALITÀ DI CONDUZIONE

VALORI MISURATI DELLE VARIABILI E DEI DISTURBI

DECISIONI DIAGNOSTICA

COMANDO- ISTANTE DI APPLICAZIONE CONTROLLO

LOCALE- VALORE STAZIONARIO- ANDAMENTO TRANSITORIO- DURATA

COORDINAMENTO E SUPERVISIONE 9


REALIZZAZIONEDI UN SISTEMA CONTROLLATOSTRUTTURA

SISTEMA CONTROLLATO

CONTROLLO LOCALE

COORDINAMENTO

GESTIONE

PIANIFICAZIONE

MODALITÀDI CONTROLLO

EMPIRICHE

SISTEMATICHE

- EMERGENTI

- INNOVATIVE

- CONVENZIONALI

REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA CONTROLLATO 10


CONDUZIONE

ESERCIZIO

- FLESSIBILIMANUTENZIONE

PRESTAZIONI

MODALITÀ DI CONTROLLOAPPROCCIOEMPIRICO

APPROCCIOSISTEMISTICO

SISTEMA DA CONTROLLARE

AUTOMAZIONEDA DILETTANTE

AUTOMAZIONEDA PROFESSIONISTA

QUELLE CHESI RIESCONO

AD OTTENERE

QUELLE CHESI DESIDERAOTTENERE

MODALITÀ DI CONTROLLO E PRESTAZIONI 11


SONO ACCETTATEQUELLE CHESI RIESCONO

AD OTTENERE

SONO RAGGIUNTEQUELLE DESIDERATE

OTTIMIZZAZIONE

IL SISTEMA CONTROLLATO

È IN GRADODI FUNZIONARE

- DELLA PRODUTTIVITÀ- DELLA QUALITÀ- DEL COSTO DI

PRODUZIONE

EMPIRICHECONSOLIDATE

INNOVATIVE


STRUMENTAZIONE

PRESTAZIONI

MODALITÀ DI CONTROLLO

APPROCCIOEMPIRICO


12APPROCCIO ALLA APPLICAZIONE DELLE METODOLOGIE 12


PRESTAZIONI

MODALITÀ DI CONTROLLOAPPROCCIOEMPIRICO


- SI ACCETTANO PASSIVA-MENTE LE PRESTAZIONI CHE SI RIESCONO AD OTTENERE PURCHÉ IL SISTEMA CONTROLLATO POSSA FUNZIONARE

- SI EFFETTUA LA PREDISPOSIZIO-NE DEI DISPOSITIVI DI CONTROL-LO A LIVELLO DI CAMPO E DI COORDINAMENTO DURANTE IL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA SOTTOPOSTO ALL’AZIONE DI CONTROLLO

- SI ISTALLA LA STRUMENTAZIONE CONVENZIONALE

- SI SCEGLIE UNA ARCHITETTURA CONVENZIONALE;

- SI VERIFICA CHE SIANO STATE RAGGIUNTE LE PRESTAZIONI DESIDERATE ALTRIMENTI SI RIPETE LA PROCEDURA CON GLI AGGIUSTAMENTI DEL CASO

- SI PROGETTANO LE LEGGI DI CONTROLLO

- SI SCEGLIE E SI ISTALLA LA STRUMENTAZIONE

- SI INDIVIDUA IL MODELLO STATICO E DINAMICO IN GRADO DESCRIVE-RE IL COMPORTAMENTO DEL SI-STEMA DA CONTROLLARE IN RE-LAZIONE ALLE MODALITÀ DI CON-TROLLO PRESCELTE;

- SI SCEGLIE L’ARCHITETTURA;- SI FISSANO LE PRESTAZIONI;

- SI SCELGONO LE MODALITÀ DI CONTROLLO;

APPROCCIO ALLA APPLICAZIONE DELLE METODOLOGIE 13


RICHIESTE DELL’UTENTE FINALE 14


DAMMI• QUELLO CHE TI CHIEDO• SUBITO• AL COSTO MINIMO

VOGLIO VOGLIO • UNA SOLUZIONE INNOVATIVA • NON SPERIMENTALE• ESCLUSIVA• FACILE DA USARE• DI ELEVATA QUALITÀ

APPROCCIO AD UNA NUOVA REALIZZAZIONERICHIESTE DEL COMMITTENTE

SUBITO VOGLIO GUADAGNARETANTISSIMO

VOGLIO ESSERECOMPLETAMENTE

SODDISFATTO

QUADRISTRUMENTAZIONE

RETI DI COMUNICAZIONE

COSTRUTTOREDEL SISTEMA DI CONTROLLO E DI GESTIONE


MESSA INSERVIZIO

UTENTE FINALE

SOCIETÀ DI INGEGNERIA

INSTALLAZIONE

REALIZZAIONE DI UN SISTEMA DI CONTROLLO DI TIPO CONTINUO 15


CONNESSIONE DELLA STRUMENTAZIONE,SUPERVISIONE E GESTIONE ALLARMI

STRUTTURA HARDWARE

QUADRISTRUMENTAZIONE

RETI DI COMUNICAZIONE

COSTRUTTOREDEL SISTEMA DI CONTROLLO E DI GESTIONE


UTENTE FINALE

REALIZZAIONE DI UNA LINEA DI PRODUZIONE 16


CONNESSIONE DELLA STRUMENTAZIONE,SUPERVISIONE E GESTIONE ALLARMI

STRUTTURA HARDWARE

SYSTEMINTEGRATOR

COME AFFRONTARE

CON LE COMPETENZE

ADEGUATE

I PROBLEMI CONNESSI

ALLA PROGETTAZIONE E

ALLA REALIZZAZIONE

DEL CONTROLLO DI UN

SISTEMA COMPLESSO

NONCHÉ ALLA GESTIONE

E ALL’ESERCIZIO DEL

SISTEMA CONTROLLATO ?

PROBLEMATICHE INERENTI L’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

SOFTWARE SPECIALISTICI PER LA PROGETTAZIONE DELLA

ARCHITETTURA DEL SISTEMA DI CONTROLLO E DELLE AZIONI DI

CONTROLLO E PER LA GESTIONE DEL SISTEMA CONTROLLATO

17

SIN

TE

SI

AN

AL

ISI


SISTEMA CONTROLLATO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

MATERIE PRIMEENERGIA

PRODOTTI UTILIPERDITE


STRUTTURA DI UN SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO 18

HARDWARESOFTWARE PER LASTRUMENTAZIONE

SOFTWARE PERIL CONTROLLO


STRUMENTAZIONE

FLUSSODI ENERGIA


STRUTTURA DI UN SISTEMA CONTROLLATOINQUADRAMENTO DEI PROBLEMI EMERGENTI

FLUSSO DIINFORMAZIONI

ESPERIENZA

MISURA DELLE CONDIZIONIAMBIENTALI

OBIETTIVI DEL CONTROLLO

ATTUATORI

DISPOSITIVIDI MISURA

DECISIONI

STRUTTURA DI IN SISTEMA CONTROLLATO 19


AZIONI DICONTROLLO



STRUTTURA

CONTROLLO

STRATEGIADI ESERCIZIO

SIS

TE

MA

DA

CO

NT

RO

LL

AR

E

PRODUTTIVITÀFINALITÀDESIDERATA

PRESTAZIONI

FUNZIONALITÀ

IMP

IAN

TIS

TA

PR

OC

ES

SIS

TA

CO

NT

RO

LL

IST

A

PROFITTO

SISTEMACONTROLLATO

COMPLESSO

APPROCCI ALLA REALIZZAZIONE E ALLA CONDUZIONE 21


FINALITÀDESIDERATA

FUNZIONALITÀPRESTAZIONI

STRUTTURISTA CONTROLLISTA

PROCESSISTA

SCHEMA IMPIANTO APPARECCHIATURE

COLLEGAMENTISTRUMENTAZIONE

NORME IECSOFTWARE

SPECIALISTICIE FINALIZZATI

FLUSSODATI

INFORMAZIONI

PRODUTTIVITÀ

QUALITÀ

COMPETENZE

DOCUMENTAZIONE

FLUSSOMATERIAENERGIA

PRODUZIONE

DESIDERATA

PROBLEMI EMERGENTI 22


FINALITÀ DEL CONTROLLO

STRUMENTAZIONE

AZIONI DI CONTROLLOPRESTAZIONI DEL SISTEMA CONTROLLATO

STRATEGIA DI ESERCIZIO

REALIZZAZIONEDEL SISTEMA CONTROLLATO

MODALITÀ DI INTERVENTO

RETE DI COMUNICAZIONE




STRUTTURADEL SISTEMADA CONTROLLARE

STRUMENTAZIONE

CONTROLLOFINALIZZATO ALLA

FUNZIONALITÀSTATICA

CONTROLLOFINALIZZATO ALLA

FUNZIONALITÀDINAMICA

COSTO REDDITIVITÀ

PRESTAZIONI DOMINANTI 24

ESIGENZA PRIMARIA

IL DISPOSITIVO DI CONTROLLO DEVE ESSERE ADEGUATO ALLA FUNZIONALITÀ E AL VALORE ECONOMICO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE

DEVE ESSERE REALIZZATO IN FUNZIONE:

• DEL RISPETTO DEI VINCOLI DI CARATTERE TECNICO E AMBIENTALE;

• DELLA QUALITÀ DEL PRODOTTO;

• DELLA QUANTITÀ DELLA PRODUZIONE.


PROBLEMI EMERGENTI 25

RISPETTO DEI VINCOLI DI CARATTERE ECONOMICO E AMBIEN-TALE RELATIVI:

PROBLEMI EMERGENTI

- AL COSTO DI PRODUZIONE;

- ALLA DISPONIBILITÀ DELLE MATERIE PRIME E DELLE RISOR-SE ENERGETICHE;

- AL RISPETTO DELLE NORMATIVE INDUSTRIALI E AMBIENTALI;

- ALLA PRODUZIONE SECONDO LE ESIGENZE DEL MERCATO;

- ALLA DISPONIBILITÀ DEL PERSONALE ADDETTO.

- AL COSTO DEL PRODOTTO SUL MERCATO;


PIRAMIDE DELL’AUTOMAZIONE

CONTROLLORI LOCALIATTUATORI - DISPOSITIVI DI MISURA

BASE DATI

COORDINAMENTO E SEQUENZIALIZZAZIONE

TEMPORIZZAZIONE

SUPERVISIONECONDUZIONE DEGLI APPARATI

UTILIZZAZIONEON-LINE DELLEBASE DI DATI

SOFTWARE

FINALIZZATI


26

GESTIONE ED ESERCIZIO DELSISTEMA CONTROLLATO

CONDUZIONEDEGLI

IMPIANTI


27STRUMENTAZIONE ESSENZIALE

SISTEMA DI PRODUZIONE

CAMPO

GESTIONE DELLAPRODUZIONE

CONDUZIONEDEGLI IMPIANTI

ALGORITMI DI CONTROLLO A CONTROREAZIONEMISURA DELLE VARIABILI CONTROLLATE, DELLA VARIABILI INTERNE E DELLE VARIABILI ESTERNE

TEMPORIZZAZIONE, SEQUENZIALIZZAZIONE E SCELTA DELLA STRATEGIA DI INTERVENTO

VERIFICA CHE SUSSISTANO LE CONDIZIONI PER IL CORRETTO FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELLO DI CAMPO

VERIFICA CHE IL FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELLO DI CAMPO SIA CORRETTO

GESTIONE DELLE CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO IN EMERGENZA

ASSEGNAZIONE DEL VALORE ALLE VARIABILI DI INTERVENTO

ASSEGNAZIONE DEL VALORE AI PARAMETRI DEGLI ALGORITMI DI CONTROLLO

DETERMINAZIONE DELLA ATTIVAZIONE E DISATTIVAZIONI DEGLI IMPIANTI

DETERMINAZIONE DEL VALORE DA ASSEGNARE ALLE VARIABILI DI CONDUZIONE

VALUTAZIONE DELLA FUNZIONALITÀ E DELLA EFFICIENZA DEL SISTEMA DI PRODUZIONE

ASSEGNAZIONE DELL’ANDAMENTO DESIDERATO DELLA VARIABILE DI INTERVENTO

VALUTAZIONE DELLA FUNZIONALITÀ E DELLA EFFICIENZA DEL SISTEMA DI PRODUZIONESTRUMENTAZIONE DI LABORATORIO

ALGORITMI DI CONTROLLO A CONTROREAZIONEREGOLATORI PID O CONTROLLORI DEDICATI



P L CCONTROLLORI A LOGICA PROGRAMMABILE

CORDINAMENTO

TEMPORIZZAZIONE E SEQUENZIALIZZAZIONE DELLE VARIABILI DI COMANDO

VERIFICA CHE SUSSISTANO LE CONDIZIONI PER LE CONDIZIONI PER IL CORRETTO FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELLO DI CAMPO

P L C

MODALITÀ DI INTERVENTO A CATENA APERTA

MISURA DELLE VARIABILI CONTROLLATE, DELLA VARIABILI INTERNE E DELLE VARIABILI ESTERNESTRUMENTAZIONE DI CAMPO

ALGORITMI DI CONTROLLO A CONTROREAZIONE

TEMPORIZZAZIONE E SEQUENZIALIZZAZIONE DELLE VARIABILI DI COMANDO

VERIFICA CHE SUSSISTANO LE CONDIZIONI PER LE CONDIZIONI PER IL CORRETTO FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI CONTROLLATI A LIVELLO DI CAMPO



ASSEGNAZIONE DEL VALORE ALLE VARIABILI DI COMANDO

ASSEGNAZIONE DEL VALORE AI PARAMETRI DEGLI ALGORITMI DI CONTROLLO

ASSEGNAZIONE DELL’ANDAMENTO DESIDERATO DELLA VARIABILE DI CONTROLLO

D C SDISTRIBUTED CONTROL SYSTEM


28CONDIZIONI OPERATIVE

CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTODI SISTEMA CONTROLLATO

FUNZIONAMENTO

AV

VIM

EN

TO

FUNZIONAMENTOIN CONDIZIONI

NOMINALI

IN SOVRACCARICO

IN CONDIZIONINOMINALI

IN CONDIZIONIDEGRADATE

IN EMERGENZA

CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO

DEGRADATOFUNZIONAMENTOIN EMERGENZA

VA

RIA

BIL

I C

ON

TR

OL

LA

TE

tempo

tempo

vari

abile

di co

mando

VIENE VERIFICATO CHE SUSSISTANO LE CONDIZIONI PER IL CORRETTO FUNZIONAMENTODEL SISTEMA CONTROLLATO

ALGORITMI DECISIONALI IN LOGICA BINARIA

PROCEDURE DECISIONALI IN LOGICA FUZZY

VENGONO APPLI-CATE AL SISTEMA DA CONTROLLARE LE VARIABILE DI CONTROLLO CON UN ANDAMENTO TALE DA OTTENERE UN CORRETTOAVVIAMENTO

ALGORITMI PER IL CONTROLLO A CATENA APERTA O IN CONTROREA-ZIONE

LE VARIABILI DI CONTROLLO APPLICATE AL SISTEMA DA CONTROLLARE SONO FISSATE A VALORI TALI DA ASSICURATE IL MANTENIMENTO DELLE CONDIZIONI NOMINALI DI FUNZIONAMENTO

VENGONO MISURATE LE VARIABILI CONTROLLARE, LE VARIABILI OPERATIVE E LE VARIABILI INTERNE PER RILEVARE EVENTUALI ANOMALIE DI FUNZIONAMENTO

ALGORITMI PER IL CONTROLLO A CATENA APERTA O IN CONTROREAZIONE

ALGORITMI DECISIONALI IN LOGICA BINARIA PER INDIVIDUARE E SEGNALARE EVENTUALI CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO ANOMALO O DI GUASTO

CO

MA

ND

O D

IIN

IZIA

LIZ

ZA

ZIO

NE


29COMANDI PER IL CONTROLLO


30COME RENDERE OPERATIVO IL CONTROLLO

APPLICAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO1 - COMANDO PER RENDERE OPERATIVO IL SISTEMA CONTROLLATO

2 - VERIFICA CHE SUSSISTANO TUTTE LE CONDIZIONI CHE ASSICURANO L’EF-FICACIA DELLE AZIONI DI CONTROLLO

3 - SE LA VERIFICA DÀ ESITO POSITIVO VIENE APPLICATA L’AZIONE DI CONTROLLO

4 - PROCEDURE FINALIZZATE ALL’AVVIAMENTO DEL SISTEMA

5 - APPLICAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO RELATIVE AL FUNZIONAMEN-TO NELLE CONDIZIONI OPERATIVE NOMINALI

6 - VERIFICA DEL CORRETTO FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA DA CONTROL-LARE SOTTOPOSTO ALL’AZIONE DI CONTROLLO

7 - SE LA VERIFICA DÀ ESITO NEGATIVO APPLICAZIONE DI AZIONI DI CON-TROLLO ALTERNATIVE OPPURE APPLICAZIONE DELLE PROCEDURE PER LA FERMATA DEL SISTEMA CONTROLLATO

9 - PROCEDURE FINALIZZATE ALLA FERMATA DEL SISTEMA CONTROLLATO

8 - COMANDO PER OTTENERE LA FERMATA DEL SISTEMA CONTROLLATO


31UTILIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE

OCCASIONI PERDUTE

UTILIZZAZIONE DI UN SISTEMA CONTROLLATO

LIMITE DIUTILIZZAZIONE

LIMITE DICONVENIENZA

LIMITE NOMINALE

AV

VIA

ME

NT

O tempoA

VV

IAM

EN

TO

PA

RZ

IAL

E

AV

VIA

ME

NT

O

FE

RM

AT

AP

AR

ZIA

LE

FE

RM

AT

A


32COMANDI PER LA CONDUZIONE DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE

SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO

COMANDO

DI AVVIAMENTOO DI FERMATA

APPARATOAPPARATO

COMANDO DI ATTIVAZIONE

IMPIANTOIMPIANTO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO



COMANDODI

ATTIVAZIONE

EVENTO

DECISIONE

FU

NZ

ION

AM

EN

TO

DE

L S

IST

EM

A C

ON

TR

OL

LA

TO


33PROBLEMI CONNESSI AL FUNZIONAMENTO

PROBLEMI CONNESSI AL FUNZIONAMENTO

PROBLEMI CONNESSI ALL’ESERCIZIO

PROBLEMI CONNESSI ALLA REALIZZAZIONE

PROBLEMI CONNESSI ALLA GESTIONE

CATENA DIPRODUZIONE

FUNZIONAMENTOQUANTITÀ

DEL PRODOTTOQUALITÀ

DEL PRODOTTO

PROGETTAZIONEIMPIANTI

E APPARATI

COMPORTAMENTOIMPIANTI

E APPARATI

STUMENTAZIONERETE DI

COMUNICAZIONE

RACCOLTADATI

SOFTAWAREDI CONDUZIONE

SOFTWAREDI CONTROLLO

ALLARMI

GESTIONEDOCUMENTI

GESTIONEMANUTENZIONE

BILANCIOECONOMICO

GESTIONEPROGETTO

34


34STRUTTURA DI UN SISTEMA CONTROLLATO

COMPONENTI

DISPOSITIVI

APPARATI

IMPIANTI

ESERCIZIOSISTEMA DI PRODUZIONE

ELABORAZIONEDEI DATI E

DELLE INFORMAZIONI

SS TT RR UU MM EE NN TT AA ZZ II OO NN EE

ELEMENTI SINGOLIELEMENTI SINGOLI

GESTIONE

CO

NT

RO

LLO

MA

NU

ALE

AU

TO

MA

TIC

O

CONDUZIONESUPERVISIONE

COORDINAMENTO

ESERCIZIOPIANIFICAZIONE

BASE DI

DATI

BASE DI DATI

BASE DI DATI

STRUTTURA DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE


35

SS TT RR UU MM EE NN TT AA ZZ II OO NN EE

APPARATI SINGOLIAPPARATI SINGOLI

SUPERVISIONECONDUZIONE

GESTIONE

PIANIFICAZIONE

COORDINAMENTO

ESERCIZIO

A CATENA APERTAA CONTROREAZIONE

SEQUENZIALIZZAZIONE(RIGIDA O FLESSIBILE)

DI EVENTI

DA OPERATORE ESPERTOO DA OPERATORE ASSISTITO

DA SISTEMA ESPERTO

OTTIMIZZAZIONE DELLA GESTIONE

OTTIMIZZAZIONEDELLA PRODUZIONE

BASE DI

DATI

BASE DI DATI

BASE DI DATI

MODALITÀ DI CONTROLLO AI VARI LIVELLI


36

OTTIMIZZAZIONE DELL’ESERCIZIO

IL RUOLO DELLA STRUMENTAZIONE

COME CLASSIFICARE LA STRUMENTAZIONE ?

COME INQUADRARE I COMPONENTI CHE COSTITUI-SCONO LA STRUMENTAZIONE ?

QUALE È L’INCIDENZA DELLA STRUMENTAZIONE NEL COSTO DI REALIZZAZIONE DEI SISTEMI DI CONTROLLO RIFERITO A VARI SETTORI APPLICATIVI ?

COME SI ARTICOLA IL MERCATO DELLA STRUMENTA-ZIONE NEI VARI SETTORI APPLICATIVI ?

IL RUOLO DELLA STRUMENTAZIONE 37


STRUMENTAZIONEHARDWARE

DISPOSITIVI DI MISURA

CONTROLLORI LOCALI

ATTUATORI

RETE DICOMUNICAZIONE

SOFTWARE

COLLEGAMENTOSTRUMENTICOLLEGAMENTO AL QUADRO DI CON-TROLLOSUPERVISIONE

SUDDIVISIONE DELLA STRUMENTAZIONE 38


COLLEGAMENTO AL-LE PROCEDURE DI ESERCIZIO E DI PIA-NIFICAZIONE

AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

LOCALI

DISPOSITIVI DI MISURASENSORITRASDUTTORI

ATTUATORIRELÈ

VALVOLE DI REGOLAZIONE

MOTORI

RETE DI COMUNICAZIONEPUNTO-PUNTO

BUS DI CAMPO

DISPOSITIVI DI ELABORAZIONECENTRALIZZATIDISTRIBUITI

CLASSIFICAZIONE DELLA STRUMENTAZIONE 39


STRUMENTAZIONE


ATTUATORIRETI DI

COMUNICAZIONE

- DI CAMPO CON USCITA- ON/OFF

- ANALOGICA

- DIGITALIZZATA

- DIGITALE

- SMART CON USCITE DIGITALI

- INTELLIGENTI CON USCITE DIGITALI

- ATTUATORI- ON/OFF

- MOTO CONTINUO

- MOTO INCREMENTALE

- AZIONAMENTI- ELETTRICI- IDRAULICI- PNEUMATICI

- SUPPORTO FISICO- ARIA IN PRESSIONE

- TENSIONE CONTINUA

- TENSIONE MODULATA

- CORRENTE CONTINUA

- INFORMAZIONI- VALORE ON/OFF- VALORE ANALOGICO- VALORE DIGITALIZZATO - PROTOCOLLI




STRUMENTAZIONE INDUSTRIALE DI MISURAINDUSTRIA DI PROCESSORETI DI DISTRIBUZIONE

STRUMENTAZIONE PER L’INDUSTRIA MANIFATTURIERASTRUMENTAZIONE CINETICA

SENSORI ON-OFF

TRASDUTTORI CORRENTE - TENSIONE - POTENZA

LETTORI CODICI A BARRE

SISTEMI DI VISIONE

STRUMENTAZIONE DI ANALISI GAS E LIQUIDIMISURA PARAMETRI CHIMICI E FISICI

ANALISI COMPOSIZIONE CHIMICA


STRUMENTAZIONE DA QUADRO E DA PANNELLO

CLASSIFICAZIONE DEI DISPOSITIVI DI MISURA 41



VALVOLE DI CONTROLLOPER IL CONTROLLO ON-OFF

PER IL CONTROLLO DI TIPO CONTINUO

ATTUATORI IDRAULICI E PNEUMATICIPER IL COMANDO ON-OFF

MOTO LINEARE

ROTAZIONE DI TIPO CONTINUO

AZIONAMENTI ELETTRICIPER IL COMANDO ON-OF

ATTUATORI

ROTAZIONE DI TIPO CONTINUO

GRUPPI STATICI DI CONTINUITÀ

CLASSIFICAZIONE DEGLI ATTUATORI 42


A MOTO INCREMENTALE

STRUMENTAZIONE DI PROCESSOMISURE DI

MISURE DI

STRUMENTAZIONE CINETICA

TEMPERATURA

PRESSIONE

PORTATA

LIVELLO

P H

POSIZIONE

VELOCITÀ

ACCELERAZIONE

COPPIA



FORZA


P L C PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

P I D REGOLATORI

SOFTAWARE DI SUPERVISIONER T U REAL TERMINAL UNIT

DISPOSITIVI E SOFTWARE DI CONTROLLO

S C A D A SUPERVISORY CONTROL AND DATA ACQUISITION

SRUMENTAZIONE DI LABORATORIO

P A S PROCESS AUTOMATION SYSTEMS

CONTROLLO PER L’INDUSTRIA MANIFATTURIERAP L C PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

C N C CONTROLLO NUMERICO COMPUTERIZZATO

D C S DISTRIBUTED CONTROL SYSTEMS

APPARECCHIATURE DI PROVA IN LINEA E FUORI LINEA44CLASSIFICAZIONE DEI DISPOSITIVI DI ELABORAZIONE 44


MERCATO DELLA STRUMENTAZIONE PER I SISTEMI DI PRODUZIONE DI TIPO CONTINUO

STRUMENTIDI MISURA 215 M €

DISTRIBUTED

CONTROL SYSTEMS320 M €

U P S 7 M €

APPARECCHIATUREDA LABORATORIO 35 M €

AZIONAMENTI 60 M €

STRUMENTIDA QUADRO 65 M €

ANALISIGAS E LIQUIDI 85 M €

VALVOLE EPOSIZIONATORI 90 M €

PROGAMMABLE

LOGIC CONTROLLER115 M €

ARTICOLAZIONE DEL MERCATO 45


MERCATO DELLA STRUMENTAZIONE PER I SISTEMI DI PRODUZIONE AD EVENTI PROGRAMMATI

CONTROLLORIA LOGICA CABLATA 140 M €

PROGRAMMABLE

LOGIC CONTROLLER 360 M €

SENSORI ECODIFICATORI 220 M €


APPARECCHIATUREDI PROVA 110 M €

ATTUATORIPNEUMATICI 60 M €

STRUMENTIDA PANNELLO 40 M €

U.P.S. 5 M €



MERCATO DELLA STRUMENTAZIONE PER LE RETI DI DISTRIBUZIONE

U.P.S. 1 M €

SISTEMI DITELECONTROLLO 86 M €

VALVOLE EPOSIZIONATORI 32 M €


STRUMENTIDI MISURA 20 M €

ANALISIGAS E LIQUIDI 13 M €

STRUMENTIDA QUADRO 9 M €

APPARECCHIATUREDI LABORATORIO 7 M €



TECNOLOGIE IMPIEGATE 48


SISTEMI OPERATIVI REAL-TIME

BUS DI CAMPO

SENSORIAPPARECCHIATURE DI MISURA

ALTRO

DCS

CONTROLLI NUMERICI

PLC

AZIONAMENTI/ MOTORI

RETI INDUSTRIALI

SCADA/ HMI

AZIONAMENTIIN CORRENTE ALTERNATA

AUTOMAZIONE SU PC

0 20 40 60 80 100

SOFTWAREAPPLICATIVO

4%

COSTO DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONEPER UN SISTEMA DI PRODUZIONE DI TIPO CONTINUO

REALIZZATO CON D C S

37%

HARDWAREFIRMWARE 47%

SOFTWAREDI GESTIONE6%

MESSA IN SERVIZIO6%

MANUTENZIONE

VALUTAZIONE DEI COSTI 49


SOFTWAREAPPLICATIVO

4%

COSTO DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONEPER UN SISTEMA DI PRODUZIONE DI TIPO CONTINUO

REALIZZATO CON P L C

30%



MESSA IN SERVIZIO6%

MANUTENZIONE



SOFTWAREAPPLICATIVO

6%

COSTO DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONEPER UN SISTEMA DI PRODUZIONE AD EVENTI PROGRAMMATI

REALIZZATO CON CNC E LOGICA CABLATA

25% HARDWAREFIRMWARE 64%


MESSA IN SERVIZIO2%

MANUTENZIONE



SOFTWAREAPPLICATIVO

4%

COSTO DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONEPER UN SISTEMA DI PRODUZIONE AD EVENTI PROGRAMMATI

REALIZZATO CON P L C E PC

31%



MESSA IN SERVIZIO6%

MANUTENZIONE



SOFTWAREAPPLICATIVO

MANUTENZIONE

COSTO DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONEPER UNA RETE DI DISTRIBUZIONE

35%



MESSA INSERVIZIO8%

10%



ARTICOLAZIONE DELLA OFFERTA 54

INTRODUZIONE E INQUADRAMENTOS

EN

SO

RI

CO

DIF

ICA

TO

RI

284

ST

RU

ME

NT

I D

I M

ISU

RA

356

AN

ALI

SI

GA

SE

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UID

I

130

VA

LV

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129

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350

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610

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I

192

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92

AP

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CC

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TU

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94

ARTICOLAZIONE DELL’OFFERTAPER TIPO DI PRODOTTO NEL 2003

MILIONI DI EURO



PROGETTAZIONEDEL SISTEMA DI CONTROLLO

FINALIZZATOALL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

SVILUPPO DEL SISTEMA DI CONTROLLO FINA-LIZZATO ALL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

ESIGENZE DELL’UTENTE FINALE DI UN SISTEMA CONTROLLO FINALIZZATO ALL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

PROBLEMI EMERGENTI PER LA REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI CONTROLLO FINALIZZATO ALL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

REALIZZAZIONE DEGLI IMPIANTI SVILUPPO DELL’AUTOMAZIONE


56

SVILUPPO DELLE AZIONI DI CONTROLLO

1 - MISURA DELLE VARIABILI DI INTERESSE E VISIONE CENTRALIZZATA DEL LORO VALORE

2 - CONTROLLO DEGLI ELEMENTI SINGOLI CHE COSTITUISCONO UN APPARATO

3 - CONTROLLO CENTRALIZZATO DEGLI APPARATI CHE REALIZZANO UN IMPIANTO

4 - VISIONE CENTRALIZZATA DEGLI ALLARMI E DELLE PROTEZIONI

5 - COLLEGAMENTO FRA GESTIONE DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE E CONDUZIONE DEI SINGOLI IMPIANTI

6 - INSERIMENTO DELLE PROCEDURE DI PIANIFICAZIONE DELLE RISORSE (ENTERPRISE RESOURCE PLANNING - ERP) NELLA GESTIONE DEI SISTEMI DI PRODUZIONE

SVILUPPO DELL’AUTOMAZIONE


57

GESTIONE CENTRALIZZATA DELLE BASI DATI


58

SISTEMA ESPERTO

INTERFACCIAOPERATORE

CONTROLLOSTATISTICO

DELLAPRODUZIONE

BASE DATIDEL SISTEMA

DI PRODUZIONE

DRIVERS

DATI MISURATI

INFORMAZIONI SUI DISPOSITIVI

DI MISURA

INFORMAZIONI SULLA GESTIONE

GESTIONEALLARMI

GESTIONERICETTE

LINEE DI TENDENZA

SUPPORTO ALLAMANUTENZIONE

DIAGNOSIDEI GUASTI

INFORMAZIONI SUL SISTEMA DI

PRODUZIONE

EVOLUZIONE DELLE TECNOLOGIE UTILIZZATE1 - STRUMENTAZIONE MECCANICA E PNEUMATICA2 - STRUMENTAZIONE ELETTRICA ED ELETTRONICA3 - STRUMENTAZIONE “SMART” CON ELABORAZIONE LOCALE DEI

VALORI MISURATI

7 - ATTUATORI E STRUMENTAZIONE DI MISURA INTELLIGENTE

5 - RETI DI TRASMISSIONE PUNTO-PUNTO DI TIPO ANALOGICO SU SUPPORTO PRIMA PNEUMATICO POI ELETTRICO

4 - STRUMENTAZIONE CON VARIABILE DI USCITA DIGITALIZZATA

6 - RETI DI TRASMISSIONE DIGITALE CON PROTOCOLLI DI TRASMIS-SIONE NON PROPRIETARI

8 - IMPIEGO DI SOFTWARE DI SUPERVISIONE - MEMORIZZAZIONE - CONDUZIONE - GESTIONE

9 - INTEGRAZIONE MEDIANTE TECNOLOGIE SOFTWARE DELLA GESTIONE DEL SISTEMA DI PRODUZIONE CON LA CONDUZIONE DEGLI IMPIANTI (INFORMATION TECNOLOGY - IT)

APPLICAZIONE DELLE TECNOLOGIE 59


STRUMENTAZIONE SMART E STRUMENTAZIONE INTELLIGENTE

1 - STRUMENTAZIONE SMART GIÀ DISPONIBILE

2 - PRESTAZIONI NON OTTENIBILI CON UNA STRUMENTAZIONE CON-VENZIONALE

3 - NECESSITÀ DI UNA STRUMENTAZIONE INTELLIGENTE DI TIPO DE-DICATO PER OTTENERE PRESTAZIONI CHE MIGLIORINO L’EFFI-CIENZA E LA PRODUTTIVITÀ DELL’IMPIANTO

4 - DISPONIBILITÀ DEI DATI E DELLE MISURE NECESSARIE PER ATTI-VARE LA PROCEDURA CHE REALIZZA UNA STRUMENTAZIONE INTELLIGENTE DI TIPO DEDICATO

5 - VISUALIZZAZIONE DEL VALORE OTTENUTO DALLA STRUMENTA-ZIONE INTELLIGENTE IN MODO DA RENDERLA FACILMENTE UTI-LIZZABILE NEL CONTROLLO O NELLA GESTIONE OPPURE INTER-PRETABILE DALL’UTENTE

REQUISITI PER LA STRUMENTAZIONE EVOLUTA 60


PROCEDURE DI DATA PROCESSING

1 - RESIDENTI NELLO STRUMENTO DI MISURA O NELL’ATTUATORE E FINALIZZATE AL MIGLIORAMENTO DI ALCUNE PECULIARITÀ DELLE GRANDEZZE MISURATE

2 - UTILIZZATE PER DEFINIRE L’ANDAMENTO DESIDERATO DELLA VARIABILE CONTROLLATA

3 - FINALIZZATE A RENDERE SIGNIFICATIVI I DATI PER LA SUPERVI-SIONE E LA GESTIONE DEI VALORI MISURATI A LIVELLO DI CAMPO

5 - UTILIZZATE COME VARIABILI DI INGRESSO NELLA STRUMENTA-ZIONE INTELLIGENTE DI TIPO DEDICATO

6 -DI IMPIEGO GENERALE OPPURE FINALIZZATE ALLE NECESSITÀ DELL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

4 - DI TIPO CONVENZIONALE OPPURE INNOVATIVO

REQUISITI PER L’ELABORAZIONE DEI DATI 61


RICHIESTE DELL’UTENTE FINALE PER IL DATA PROCESSING

1 - IDONEO ALLA ELABORAZIONE DELLE MISURE PROVENIENTI DALLA STRUMENTAZIONE DI CAMPO

2 - COMPATIBILE CON IL DISPOSITIVO DI ELABORAZIONE DISPONIBILE

3 - TEMPO DI ELABORAZIONE COMPATIBILE CON IL COMPORTAMEN-TO DINAMICO DEL SISTEMA DA CUI PROVENGONO I VALORI MISU-RATI, SE UTILIZZATO IN TEMPO REALE

4 - COMPATIBILE CON I SOFTWARE DI ELABORAZIONE DISPONIBILI

5 - COMPATIBILE CON LE EDIZIONI PRECEDENTI

6 - TRASPARENTE PER GLI AGGIORNAMENTI E LA MANUTENZIONE

REQUISITI PER L’ELABORAZIONE DEI DATI 62


DIAGNOSI DEI GUASTI

2 - STRUMENTAZIONE CON AUTODIAGNOSTICA

1 - GUASTI EVIDENTI E LATENTI SULLA STRUMENTAZIONE DI MISURA E DEGLI ATTUATORI

5 - VALUTAZIONE DEL GRADO DI FUNZIONALITÀ DI MACCHINE E APPARATI

3 - ELIMINAZIONE DEI VALORI MISURATI ANOMALI O FUORI NORMA

4 - INTERPRETAZIONE DEI DATI MISURATI VISUALIZZATI DALL’UTENTE

DIAGNOSI DEI GUASTI 63


MODALITÀ DI MANUTENZIONE

1 - A SEGUITO DI GUASTO ACCERTATO

2 - PREVENTIVA

3 - PROGRAMMATA

4 - DETERMINATA DAL MANIFESTARSI DI UN GUASTO LATENTE

5 -FINALIZZATA AL MANTENIMENTO DELLA MASSIMA EFFICIEN-ZA (RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE – RCM)

IL PROBLEMA DELLA MANUTENZIONE 64


GESTIONE TECNICA E PRODUTTIVA DI UN IMPIANTO1 - CONFIGURAZIONE DEGLI ELEMENTI (DISOISITIVI DI MISURA, AT-

TUATORI, 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 SOSTITUZIONE E AI FORNITORI,

6 - ACQUISIZIONE E MEMORIZZAZIONE DEI DATI RELATIVI ALLA CONDUZIONE

I PROBLEMI DELLA GESTIONE 65


7 - MANUTENZIONE DI RIPRISTINO, PREVENTIVA, PROGRAMMATA, PREDITTIVA

COME INQUADRARE I SISTEMI DA CONTROLLARE IN

RELAZIONE ALLA LORO FUNZIONALITÀ ED AI

PROBLEMI COMMESSI ALLA PROGETTAZIONE,

REALIZZAZIONE E GESTIONE DEL SISTEMA DI

CONTROLLO ?

CLASSIFICAZIONE E RILEVANZA DEI SISTEMI DA CONTROLLARE

A QUALI TIPI DI SISTEMI COMPLESSI SONO APPLICATI

METODI E TECNICHE TIPICHE DELLA AUTOMAZIONE

INDUSTRIALE ?

CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI DA CONTROLLARE 66


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 67


CONDIZIONI OPERATIVE

FUNZIONAMENTO IN CONDIZIONI NOMINALI

MALFUNZIOMENTO PARZIALE

FERMATA

AVVIAMENTO

EMERGENZACONDIZIONI OPERATIVE 68


SISTEMI NATURALI

COMPLESSI

IMPIANTI DIPRODUZIONE

RETI DIDISTRIBUZIONE

PRODUTTIVITÀ

QUALITÀ DELPRODOTTO

REDDITIVITÀ DEL SISTEMA

CONTROLLATO


ATTUATORI

RETI DICOMUNICAZIONE

SOFTWARE DICOMUNICAZIONE

CALCOLATORI ESOFTWARE DISUPERVISIONE

CONTROLLORILOCALI

IBRIDE

RIGIDE EFLESSIBILI

AUTOMATICHEE MANUALI

EMPIRICHE ESISTEMATICHE


FINALITÀ DELLAAUTOMAZIONE

DISPOSITIVI PERL’AUTOMAZIONE

AZIONI DICONTROLLO

TIPI DI SISTEMI DA CONTROLLARE E RELATIVE PROBLEMATICHE 69


PROBLEMI EMERGENTI

PRESTAZIONI

FINALITÀ DELLA PRODUZIONE

SISTEMADA

CONTROLLARE

SISTEMADI

CONTROLLO

VARIABILI

DI COMANDOVARIABILI

CONTROLLATE

VERIFICADELLE

PRESTAZIONI

AGGIORNAMENTIE

MODIFICHE

VARIABILIINTERNE

CICLO DI LAVORO

PROCEDURE DI PROGETTAZIONE 70


DAL PROCESSO DI PRODUZIONE AL PRODOTTO

LA RIPETITIVITÀ DEL PROCESSO DI PRODUZIONE DETERMINA

LA QUALITÀ DEL PRODOTTO

LA CONFORMITÀ DI UN PRODOTTO DIPENDE DALLA RIPETITIVI-

TÀ PROCESSO DI PRODUZIONE

LA RIPETITIVITÀ DEL PROCESSO DI PRODUZIONE DIPENDE DAL-

LA EFFICACIA DELLA MODALITÀ DI CONTROLLO

L’EFFICACIA DEL MODALITÀ DI CONTROLLO DIPENDE DALLA

VALIDITÀ

• DELLA CONDUZIONE DEGLI IMPIANTI

• DELLA GESTIONE DEL SISTEMA DI PRODUZIONELINEE GUIDA NELLA PROGETTAZIONE 71


• DEL CONTROLLO A LIVELLO DI APPARATO

LA QUALITÀ DEL PRODOTTO FINALE, CIOÈ LA SUA CONFORMITÀ,DIPENDE DALLA VALIDITÀ DELLE MISURE E DALLA EFFICACIADELLE MODALITÀ DI CONTROLLOLA VALIDITÀ DELLE MISURE DIPENDE:- SCELTA CORRETTA DELLE GRANDEZZE DA RILEVARE AI FINI

DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DEL CONTROLLO;- SCELTA CORRETTA DEL SISTEMA DI MISURA PER LA:

- PRECISIONE- RISOLUZIONE- TEMPO DI RISPOSTA- AFFIDABILITÀ- MANUTENZIONE- TARATURA

- SCELTA CORRETTA:- DELLE ELABORAZIONI DEI DATI MISURATI- DEI RISULTATI DELLE MISURE

QUALITÀ DEL PRODOTTO FINALE 72


L’EFFICACIA DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO DIPENDE:

- VALIDITÀ DELLA MISURA DELLE VARIABILI DA CONTROLLAREIL RISULTATO FINALE DI UN CONTROLLO A CONTROREAZIONE NON POTRÀ ESSERE MAI MIGLIORE IN PRECISIONE STATICA E DINAMICA DI QUELLO DEL DISPOSITIVO DI MISURA;

- CORRETTA SCELTA DELL’ATTUATOREIL RISULTATO FINALE DI UN CONTROLLO A CONTROREAZIONE DIPENDE

DALLA CAPACITÀ DELL’ATTUATORE DI IMPRIMERE IL FORZAMENTO STATICO E DINAMICO AL SISTEMA DA CONTROLLARE IN MODO DA RAGGIUNGERE LE PRESTAZIONI SENZA DANNEGGIARE IL SISTEMA

DA CONTROLLARE ;- CORRETTA SCELTA DELLA STRATEGIE DI CONTROLLO

LA QUALITÀ DELLE PRESTAZIONE DIPENDE DALL’EFFICACIA DELLASTRATEGIA DI CONTROLLOLA COMPLESSITÀ NELLA PROGETTAZIONE DIPENDE DALLA CONOSCEN-ZA DEL COMPORTAMENTO DEL SISTEMA DA CONTROLLARELA COMPLESSITÀ DELLE ELABORAZIONI DIPENDE POCO DALL’EFFICA-CIA DELLA STRATEGIA DI CONTROLLO

EFFICACIA DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 73


- DEFINIZIONE DI SISTEMA DA CONTROLLARE E SUA CARATTE-RIZZAZIONE SULLA BASE:

- DEGLI ELEMENTI CHE LO COMPONGONO;

- DEI FLUSSI DI ENERGIA;

- MODALITÀ DI PRODUZIONE;

- FINALITÀ DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE.

- CICLO DI VITA DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE INDUSTRIALE:- PROGETTAZIONE

- REALIZZAZIONE

- COLLAUDO

- MESSA IN SERVIZIO

- REVAMPING

- SIGNIFICATO DI QUALITÀ E DI CONTROLLO DELLA QUALITÀ

- ESAME CRITICO DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONEPROBLEMI EMERGENTI NALLA PROGETTAZIONE 74


COME AFFRONTARE LA PROGETTAZIONE DI UN SISTE-

MA DI AUTOMAZIONE ?

STRUTTURA DI UN SISTEMA DI CONTROLLO FINALIZZATO ALL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

SECONDO QUALE STRUTTURA ORGANIZZARE IL SISTE-

MA DI CONTROLLO ?

QUALI SONO LE STRUTTURE PIÙ DIFFUSE ?

COME ORGANIZZARE IL SISTEMA DI CONTROLLO IN

RELAZIONE AL TIPO DI SISTEMA DA CONTROLLARE ?

SIGNIFICATO DELLA STRUMENTAZIONE 75


SCELTA DI FONDO

PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO

PROGETTARE IL PRODOTTO

IN FUNZIONE DELL’AUTOMAZIONE

PROGETTARE L’AUTOMAZIONE

IN FUNZIONE DELLA FLESSIBILITÀ

APPROCCIO ALLA PROGETTAZIONE 76


OBIETTIVI DA RAGGIUNGERE CON L’APPLICAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO

SPECIFICHE SULLE PRESTAZIONI E SULLA EFFICIENZA DEL SISTEMA CONTROLLATO

ARCHITETTURA DEL SISTEMA DI CONTROLLOFINALIZZATO ALL’AUTOMAZIONE

STRUTTURA DEL SISTEMA DI CONTROLLODEI SINGOLI IMPIANTI

STRUTTURA DEL SISTEMA DI CONTROLLODEI SINGOLI APPARATI

CONTROLLO LOCALE DEI SINGOLI ELEMENTI

INQUADRAMENTO DEI PROBLEMI 77


PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO

SISTEMA DA CONTROLLAREESISTENTE DA PROGETTARE

STRUMENTAZIONE

GIÀ ISTALLATA DA AGGIORNARE DA SCEGLIERE


CONVENZIONALI EVOLUTE

MESSE A PUNTO MENTRE IL SISTEMA CONTROLLATO È FUNZIONANTE

PROGETTATE MEDIANTE IL MODELLO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE

PROGETTATE SU SIMULAZIONE CONGIUNTAMENTE AL SISTEMA DA CONTROLLARE

APPROCCIO EMPIRICO SISTEMATICO INNOVATIVO

APPROCCIO ALLA PROGETTAZIONE 78


SISTEMA DI CONTROLLOFINALIZZATO ALL’AUTOMAZIONE

SISTEMACOMPLESSO

ELEMENTISINGOLI

APPARATI

MO

DA

LIT

À D

I C

ON

TR

OLL

OS

TR

UM

EN

TA

ZIO

NE

IMPIANTI

STRUTTURA DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE 79


SISTEMA COMPLESSOLIVELLO 3

IMPIANTILIVELLO 2

APPARATILIVELLO 1

ELEMENTOSINGOLO

LIVELLO 0

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTO SINGOLO

STRUTTURA GERARCHICA DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE 80


APPARATI

SISTEMA COMPLESSO

IMPIANTI

LIVELLO 3

LIVELLO 2

LIVELLO 1

LIVELLO 0

CONDUZIONE

GESTIONE OTTIMIZZATA

SEQUENZIALIZZAZIONEDELLA AZIONI

SULLE VARIABILI DI COMANDO

AZIONE SULLE VARIABILI DI CONTROLLO

DEI SINGOLI ELEMENTI

ELEMENTO SINGOLO

ELEMENTO SINGOLO

ELEMENTO SINGOLO

SUPERVISIONE

ORGANIZZAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO 81


AZIONI SULLE VARIABILI DI CONDUZIONE

AZIONI SULLE VARIABILI DI GESTIONE

ELEMENTISINGOLI

APPARATI

SISTEMACOMPLESSO

IMPIANTI

LIVELLO 3

LIVELLO 2

LIVELLO 1

LIVELLO 0

COORDINAMENTO

SUPERVISIONE

GESTIONE OTTIMIZZATASCELTA DELLE MODALITÀ DI PRODUZIONE

INDIVIDUAZIONE DEI GUASTI

CONTROLLO LOCALE

ALLARMI

SEQUENZIALIZZAZIONE DELLE VARIABILIDI COMANDO

MONITORAGGIO

MIGLIORAMENTO DEL FUNZIONAMENTO

CALIBRAZIONE DELLA STRUMENTAZIONE

RICONFIGURAZIONEDIAGNOSI DEI GUASTI INCIPIENTI

IMPOSIZIONE DELLE VARIABILI DI CONDUZIONE

IMPOSIZIONE DELLE VARIABILI DI GESTIONE

82FLUSSO DELLE INFORMAZIONI 82

introduzione e inquadramento

AZIONE SULLE VARIABILI DI CONTROLLO DEI SINGOLI ELEMENTI FINALIZZATE AD OTTIMIZ-ZARE LA FEDELTÀ DI RISPOSTA

APPARATI

SISTEMA COMPLESSO

IMPIANTI

LIVELLO 3

LIVELLO 2

LIVELLO 1

LIVELLO 0

DA

TI

MIS

UR

E

CO

MA

ND

IS

ET

PO

INT

DA

TI

SE

TU

P

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

FLUSSO DELLE INFORMAZIONI 83


PROFESSIONALITÀ RICHIESTE

INSTALLAZIONE DELLA RETE E MESSA IN FUNZIONEDELLA SUPERVISIONE

MESSA IN FUNZIONE DEI CONTROLLORI LOCALI

PIANIFICATORE DELLAPRODUZIONESISTEMA COMPLESSO

IMPIANTOIMPIANTOIMPIANTO

IMPIANTOIMPIANTO

RETE DI IMPIANTO

STRUMENTISTACONOSCENZA DELLASTRUMENTAZIONE DACAMPO

INTEGRATORE DI SISTEMA

PROFESSIONALITÀ RICHIESTE 84


ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

RETE DI CAMPO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

ELEMENTOSINGOLO

APPARATO APPARATO APPARATO APPARATO

IMPIANTO

IMPIANTO DI PRODUZIONE DI TIPO CONTINUO

SPECIFICHE DELLA PRODUZIONE

SALA CONTROLLO- IMPOSIZIONE DELL’ANDAMENTO 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 85


varia

bile

di

com

ando

tempo

AV

VIA

ME

NTO FE

RM

ATA

CONDIZIONI OPERATIVE DI UN IMPIANTO DI PRODUZIONE DI TIPO CONTINUO

varia

bile

cont

rolla

ta

CONDIZIONINOMINALI DI

FUNZIONAMENTO

VARIABILI DI COMANDO E DELLE VARIABILI CONTROLLATE 86


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 APPARATO APPARATO APPARATO

IMPIANTO

PECULIARITÀ DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE AD EVENTI PROGRAMMATI 87


CONDIZIONI OPERATIVE DI UN IMPIANTO DI PRODUZIONE

AD EVENTI PROGRAMMATI

tempo

vari

abi

led

i com

and

oe

ven

tiva

ria

bile

con

tro

llata

CICLO DI LAVORO CICLO DI LAVORO

88VARIABILI DI COMANDO E DELLE VARIABILI CONTROLLATE 88


APPARATO APPARATO 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

89PECULIARITÀ DI UNA RETE DI DISTRIBUZIONE 89


CONDIZIONI OPERATIVE DI UNA RETE DI DISTRIBUZIONE

var

iab

iled

i co

ma

nd

o

tempo

var

iab

ilec

on

tro

llate

parametro caratteristico

dis

turb

o

VARIABILI DI COMANDO, DI QUELLE CONTROLLATE E DEL DISTURBO 90




SISTEMISTICHECON MODELLO

- CARATTRISTICA STATICA

- NELLA DINAMICA DOMINANTE

- NELLA DINAMICA DOMINANTE E NELLA DINAMICA SECONDARIA

- NELLA DINAMICA NOMINALE E NELLA DINAMICA INCERTA

- COMPORTAMENTALE

- CAUSALE

EMPIRICHESENZA MODELLO

- CON PROVE PRELIMINARI

- SENZA PROVE PRELIMINARI

SCELTA DI BASE NELLA PROGETAZIONE DI UN SISTEMA CONTROLLATO 91



MODALITÀ DI CONTROLLOEMPIRICHE SISTEMISTICHE

SENZA MODELLO CON MODELLO

- CONTROLLORI LOCALI

A CATENA APERTAPID STANDARDPID CON AUTOTUNIG

- COORDINAMENTO DELLE AZIONI DI CONTROLLO

PLC CON PROGRAMMA RIGIDO

- SUPERVISIONE

CONTROLLO MANUALE DA OPERATORE DI IMPIANTO

- CONTROLLORI LOCALI

A CATENA APERTAPID CON TUNIG OTTIMIZZATOPID A GUADAGNO PROGRAMMATOPID 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 92


ARTICOLAZIONEDELLA PROGETTAZIONE DI UN

SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO





DOCUMENTAZIONE DELLA PROGETTAZIONE, DELLA REALIZZAZIONE, DELLA CONDUZIONE E DELLA GESTIONE

PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI GESTIONE DEL SISTEMA CON-TROLLATO COMPLESSO

PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI CONDUZIONE DEL SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO

PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DEI SISTEMI DI CONTROLLO

PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DEI SINGOLI APPARATI

PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DEI SINGOLI IMPIANTI

PROGETTAZIONE DELLA PROCEDURA DI PRODUZIONE

DEFINIZIONE DELLE PRESTAZIONI E DELLE SPECIFICHE

DEFINIZIONE DELLE MODALITÀ DI ESERCIZIO

NEL CASO DI SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSO



AUTOMAZIONEINDUSTRIALE

PROGETTAZIONE DELLA PROCEDURA

DI PRODUZIONE

DEFINIZIONEDELLE PRESTAZIONIE DELLE SPECIFICHE

PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DEL

SISTEMA CONTROLLATO

COMPLESSO

PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DEI SINGOLI IMPIANTI

PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DEI SINGOLI APPARATI

PROGETTAZIONEDELLE MODALITÀDI CONDUZIONE

DEL SISTEMACONTROLLATO

COMPLESSO

PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ

DI GESTIONEDEL SISTEMA

CONTROLLATO COMPLESSO

DEFINIZIONEDELLA MODALITÀ

DI ESERCIZIO

DOCUMENTAZIONE DELLA PROGETTAZIONE DELLA REALIZZAZIONE

DELLA CONDUZIONE DELLA GESTIONE



SISTEMA CONTROLLATO COMPLESSOH

AR

DW

AR

E

VALE CIÒ CHE COSTA OPPURE CIÒ CHE DA VALORE ?

SO

FT

WA

RE

SE

RV

IZI


CONTROLLO CHE ASSICURA:

LE PRESTAZIONI STATICHE E DINAMICHE DEI SINGOLI ELEMENTI

LA FUNZIONALITÀ DEGLI IMPIANTI E DEGLI APPARATI

IL CORRETTO FUNZIONAMENTO DEL CICLO PRODUTTIVO

IMPIANTIAPPARATI

ATTUATORI


ESERCIZIO

CONDUZIONE IMPIANTI

GESTIONE SISTEMA CON-TROLLATO COMPLESSO

VALUTAZIONE DEGLI INDICI DI FUNZIONALITÀ

VALUTAZIONE DEGLI INDICATORI DIAGNOSTICI

INTERVENTI SUL CICLO DI VITA DEGLI IMPIANTI


PROGETTAZIONE DELLA PROCEDURA DI PRODUZIONE 97

AZOTO

IDROGENO

COMPRESSIONE

SINTESI

REFRIGERAZIONE

SEPARAZIONENH3 LIQUIDA

SEPARAZIONENH3 GASSOSA

AMMONIACAGASSOSA

SCAMBIATORE EVAPORATORE

ACQUA

VAPORE

AMMONIACALIQUIDA

IDROGENOAZOTO

DEPURATORE

EIETTORE

TORRE DI SINTESI

REFRIGERATORE

SEPARATORE

SEPARATORE

SCAMBIATORE

EVAPORATORE

POMPA

ACQUA

VAPOREAMMONIACA

LIQUIDA

POMPA

POMPA

COMPRESSORE

AMMONIACAGASSOSA


APPARECCHIATURE PER LA REALIZZAZIONE DELL’IMPIANTO 98

AMMONIACAGASSOSA

AMMONIACALIQUIDA

AZOTO

PRODOTTIINIZIALI

PRODOTTIFINALI

COMPRESSORE

DEPURATORE

EIETTORE

TORRE DI SINTESI

SCAMBIATORE DI CALORE

SERBATOIO POMPAPOMPASEPARATOREGAS NON REAGITI

SCAMBIATORE DI CALORESEPARATORE

IDROGENO


99CONTROLLI PRINCIPALI DELL’IMPIANTO

FC

PC

CONTROLLODI PRESSIONE

CONTROLLODI PORTATA

VALVOLAA TRE VIE

SERVOVALVOLA VALVOLE A DUE VIE

SCAMBIATORE DI CALORE A PIOGGIA

SCAMBIATORE DI CALORE A SERPENTINO


STRUTTURA DEL SISTEMA CONTROLLATO 100

STRUTTURA HARDWARE DEL SISTEMA CONTROLLATO

ATTUATORI



DEFINIZIONE DEI SISTEMI DA CONTROLLARE

PRESTAZIONI STATICHE DEL SISTEMA CONTROLLATO

FINALITÀ DEL CONTROLLO

PRESTAZIONI DINAMICHE DEL SISTEMA CONTROLLATO

TOLLERANZE SULLE PRESTAZIONI

DEFINIZIONE DELLA STRUMENTAZIONE

DEFINIZIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO


PRESTAZIONI – SPECIFICHE – AZIONI DI CONTROLLO 101

PRESTAZIONIQUANTITÀ DEL PRODUZIONE

QUALITÀ DEL PRODOTTO

LIMITI

NOMINALI

DI EMERGENZA

SPECIFICHE

AZIONI DI CONTROLLO

LEGGE DI CONTROLLO

LEGGE DI COMMUTAZIONE

CONTINUA

ON-FF

SEGNO DELL’ERROREFUNZIONE ANALITICA DELL’ERRORE E DELLE SUE DERIVATE

VALORE NOMINALE DELLE VARIABILI

TOLLERANZE RISPETTO AI VALORI NOMINALI


PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO 102

PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO

COSA PROGETTARE • FINALITÀ DEL SISTEMA DI CONTROLLO

• INDIVIDUAZIONE DEGLI ELEMENTI CHE FORMANO IL SISTEMA DA CON-TROLLARE

QUALI REQUISITI DEVE AVEREIL SISTEMA DI CONTROLLO

• FUNZIONALITÀ• PRESTAZIONI• AFFIDABILITÀ

DOVE FARE AGIRE IL CONTROLLO

• INDIVIDUAZIONE DEI VINCOLI FUNZIONALI E OPERATIVI

• ORGANIZZAZIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO

• DEFINIZIONE DELLE MODALITÀ DI FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA CONTROLLATO

COME PROGETTARE IL SISTEMA DI CONTROLLO

• CRITERI DI PROGETTAZIONE


REQUISITI E REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO 103

CRITERI DI PROGETTAZIONETRADIZIONALI SECONDO CONSUETUDINI AZIENDALI CONSOLIDATE

INNOVATIVI SECONDO APPROCCI FINALIZZATI ALLA USABILITÀ DEL PRO-GETTO E STRUTTURATI SECONDO I CANONI DELL’ OBJECT ORIENTED, UTI-LIZZANDO LE NOTAZIONI NELL’UNIFIED MODELLING LANGUAGE (UML) E ALCUNI SOFTWARE SPECIALISTICI FINALIZZATI ALLE FASI DI PROGETTA-ZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO DI UN IMPIANTO O DI UN APPARATO

• TRASFERIMENTO DEGLI OBIETTIVI E DEI VINCOLI DEL PROGETTO E DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO AL GRUPPO DI PROGETTAZIONE

• INDIVIDUAZIONE DELLE INCOERENZE

• CONSTATAZIONE DI AVERLI RAGGIUNTI

• SVILUPPO ORDINATO E MODULARE DEL PROGETTO DEL SISTEMA CHE RENDE OPERATIVE LE MODALITÀ DI CONTROLLO

• MESSA A FUOCO DEGLI OBIETTIVI IMPRESCINDIBILI

• VALUTAZIONE OGGETTIVA DELLE FUNZIONALITÀ E DELLE PRESTAZIONI

• INDIVIDUAZIONE DELLE MODALITÀ DI COLLAUDO E DELLE VERIFICHE INTERMEDIE E FINALI


REQUISITI E REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO 104

CICLO DI VITA

SOSTITUZIONE DELLA STRUMENTAZIONE ovvero REVAMPIG

RECUPERO DELLE INFORMAZIONI ovvero REVERSE ENGINEERING

- SULLA MESSA A PUNTO DELLE OPERAZIONI DI IMPIANTO

- SULL’ESERCIZIO

- SULLA REALIZZAZIONE

- SPECIFICA DEI REQUISITI

- SULLE SPECIFICHE FUNZIONALI

- SUI RISULTATI DEI COLLAUDI E DELLE VERIFICHE

MODALITÀ DI COLLAUDO

GESTIONE DELLE MODIFICHE

ACCETTAZIONE IN FABBRICA ACCETTAZIONE IN STABILIMENTO COLLAUDO DELLE PRESTAZIONI


REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO 105

DATI DI PARTENZA

DATI RICAVATI

• REQUISITI DEL SISTEMA DI PRODUZIONE PER LA RICHIESTA DI OFFERTA PER LA REA-LIZZAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO

• IDEAZIONE DEL SISTEMA DA CONTROLLARE

• ADEGUAMENTO PERIODICO DELLA STRUMENTAZIO-NE E DEL SISTEMA DI CONTROLLO

• PROVE DI ACCETTAZIONE

• COLLAUDO DI CONFORMITÀ

• VERIFICA FUNZIONALE

• SELEZIONE DELLA STRUMENTAZIONE

• SPECIFICHE FUNZIONALI E PRESTAZIONI DEL SISTEMA CONTROLLATO

+=

REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO

• APPRONTAMENTO DELLE SPECIFICHE FUNZIONALI DI DETTAGLIO

• PROGETTAZIONE, INGEGNERIZZAZIONE E IMPLE-MENTAZIONE DEGLI APPARATI E DEGLI IMPIANTI

• DEFINIZIONE DELLE FINALITÀ

• PROGETTAZIONE, INGEGNERIZZAZIONE E IMPLE-MENTAZIONE DEI SISTEMI DI CONTROLLO

• ADDESTRAMENTO DEL PERSONALE

• DEFINIZIONE DELLE MODALITÀ DI ESERCIZIO

• RECUPERO E CATALOGAZIONE DELLE INFORMAZIONI

1 - INFORMAZIONI CONTINUAMENTE AGGIORNATE DELLE CONDIZIO-NI DI FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA CONTROLLATO

2 - APPLICAZIONE DI MODALITÀ DI CONTROLLO CHE ASSICURINO UN FUNZIONAMENTO SICURO ED ACCETTABILE

3 - VISUALIZZAZIONE DELLE VARIABILI CHE CARATTERIZZANO LE CON-DIZIONI OPERATIVE E MEMORIZZAZIONE DEL LORO VALORE

4 - INDIVIDUAZIONE DI CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO ANOMALO CHE POTREBBERO PORTARE ALLA INTERRUZIONE DEL CICLO PRODUTTIVO

5 - MIGLIORAMENTO DEL RENDIMENTO GLOBALE DEL SISTEMA DI CONTROLLATO

RICHIESTE DELL’UTENTE FINALE DI UN SISTEMA DI CONTROLLO FINALIZZATO ALL’AUTOMAZIONE

RICHIESTE DELL’UTILIZZATORE 106


6 - DOCUMENTAZIONE SECONDO STANDARD DELLA PROGETTAZIO-NE,DELLA REALIZZAZIONE, DELLA CONDUZIONE

OBIETTIVI NELLA REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA CONTROLLO FINALIZZATO ALL’AUTOMAZIONE

1 - REALIZZAZIONE DELLE AZIONI DI CONTROLLO DEI SINGOLI

ELEMENTI CHE COMPONGONO UN SISTEMA CONTROLLATO

FINALIZZATE ALLA SUA GESTIONE INTEGRATA

2 - MANUTENZIONE ORDINARIA, PREVENTIVA, IN EMERGENZA PER

MANTENERE IL SISTEMA DI PRODUZIONE IN BUONE CONDIZIONI DI

FUNZIONAMENTO

3 - INDIVIDUAZIONE DELLE MODALITÀ DI ESERCIZIO IN GRADO DI

MANTENERE I SINGOLI ELEMENTI CHE COMPONGONO IL SISTEMA

CONTROLLATO NELLE MIGLIORI CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO E

DI ESERCIZIO

OBIETTIVI DELL’AUTOMAZIONE 107


AZIONI DI CONTROLLO1- SE CONSOLIDATE, DI VALIDITÀ PROVATA

5 - VALIDE ANCHE QUANDO VENGONO UTILIZZATI ATTUATORI E SEN-SORI DIVERSI DA QUELLI PREVISTI

2 - SE INNOVATIVE, DI VALIDITÀ CONFERMATA DA PROVE

4 - SUFFICIENTEMENTE ROBUSTE RISPETTO ALLE VARIAZIONI DEL VALORE DEI PARAMETRI FISICI E DELLE CONDIZIONI OPERATIVE DEL SISTEMA DA CONTROLLARE

7 - FACILMENTE OPERATIVE SUI DISPOSITIVI DI ELABORAZIONE GIÀ DISPONIBILI OPPURE DI COMPLESSITÀ COMPATIBILE CON QUELLA DEL SISTEMA DA CONTROLLARE

3 - DI SICURA EFFICACIA PER IL RAGGIUNGIMENTO DELLE PRESTAZIO-NI DESIDERATE

6 - NON STRETTAMENTE DIPENDENTI DAL PASSO DI CAMPIONAMEN-TO SE RESE OPERATIVE SU DISPOSITIVI DIGITALI

MODALITÀ DI CONTROLLO 108



REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE 109

ANALISI DEI REQUISITI FUNZIONALIFUNCTIONAL REQUIREMENTS

PROGETTAZIONEFUNCTIONAL DESIGN SPECIFICATION

STANDARDIZZAZIONE

DOCUMENTAZIONE

UTENTE FINALEESPERTI

PER LA RELIZZAZIONE DELSISTEMA CONTROLLATO



FUNZIONALITÀSCOPI DEL CONTROLLO

MODALITÀ DEL CONTROLLO

INTERFACCIA UOMO-MACCHINA

DOCUMENTAZIONE E SUA ARCHIVIAZIONE

ARCHITETTURA DEL SISTEMA DI CONTROLLO

VINCOLI OPERATIVI DEL SISTEMA DI CONTROLLO

ORGANIZZAZIONE DEL CONTROLLO

INDIVIDUAZIONE DI MODULI TIPICI

IMPOSIZIONE DELLE MODALITÀ DI FUNZIONAMENTO

APPROVVIGIONAMENTO MATERIE PRIME

FORNITURA ACQUA, ELETTRICITÀ, ETC

FORNITURA PARTI DI RICAMBIO

PERIODO DI GARANZIA

ADDESTRAMENTO MAESTRANZE



FUNZIONALITÀ

GESTIONE DEL PROGETTO

PROGETTAZIONE

RICHIESTA DI OFFERTA

VINCOLI E LINEE GUIDA

NORMATIVA

REQUISITI TECNOLOGICISTATO DELL’ARTE

NORME CORRENTI

STRUMENTI DI SVILUPPO

STANDARDSRACCOMANDAZIONI

ASPETTI LEGALI

LICENZE


PROGETTAZIONE

STANDARDIZZAZIONE

USABILITÀLINGUA DEL PROGETTO E DEL SISTEMA

NOMENCLATURA

ERGONOMIA: HELP, PAGINE VIDEO

SIMBOLOGIALIBRERIA

MODULARITÀ

FLESSIBILITÀ

TRACCIABILITÀ

ADATTABILITÀSCALABILITÀ

AFFIDABILITÀ

AVVIO DEL SISTEMARIPRISTINORIDONDANZESCELTA DELL’ARCHITETTURA

PRESTAZIONI






FUNZIONALITÀ


REQUISITI DI QUALITÀ

SUBFORNITURE

VERIFICA DELLA QUALITÀ

RISORSE PER IL PROGETTO

FASI DEL PROGETTO

PREPARAZIONE DELLE SPECIFICHE

ARTICOLAZIONE DELLA PROGETTAZIONE

CONSEGNA DEL ROGETTO

PROGETTAZIONE




INVITO A FORMULARE L’OFFERTA

GARA DI APPALTOCOSTO DEL SISTEMA DI CONTROLLOCOSTO DI ESERCIZIOCOSTO DI REVAMPINGCOSTO DI SMANTELLAMENTO

FUNZIONALITÀ


PROGETTAZIONE


AUTOMAZIONE A BASSO LIVELLO

AUTOMAZIONE AD ALTO LIVELLO

PROBLEMI EMERGENTI

INDIVIDUAZIONEDEI SINTOMI

MISURE

PARAMETRIMODELLO

DEL SISTEMA DACONTROLLARE

MODALITÀDI CONTROLLO

IMPIANTO

DIAGNOSIDI GUASTI

ADATTAMENTODEL MODELLO

RICONFIGURAZIONE

LIVELLI DI AUTOMAZIONE 115


STRUMENTAZIONE

APPLICAZIONI


PER L’ INDUSTRIA

INDUSTRIA PER L’

IL RUOLO DELLA STRUMENTAZIONE 116


IL RUOLO DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO

COME COLLEGARE LE MODALITÀ DI CONTROLLO ALLA STRUT-TURA DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE?

QUALE È L’APPROCCIO DA SEGUIRE PER SCEGLIERE UNA MO-DALITÀ DI CONTROLLO ?

COME CARATTERIZZARE LE MODALITÀ DI CONTROLLO ?

COME COLLEGARE LE MODALITÀ DI CONTROLLO ALLE PRESTA-ZIONI ?

IL RUOLO DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 117


SISTEMA COMPLESSO

APPARATIREALIZZATI CON

TECNOLOGIE MECCANICHE

SISTEMA DI CONTROLLO


STRUMENTAZIONE

REALIZZATA CON TECNOLOGIE MECCANICHEELETTRICHE

ELETTRONICHEINFORMATICHE

MECCATRONICHE

REALIZZAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO 118


INFORMATICAELETTRONICA

IL RUOLO DELLE TECNOLOGIE

MECCANICACHIMICA

ELETTROTECNICA

MECCATRONICA

REALIZZAZIONE DELSISTEMA DA CONTROLLARE

REALIZZAZIONEDELLA STRUMENTAZIONE

1960 1970 1980 1990 2000ANNO

TECNOLOGIE UTILIZZATE

IL RUOLO DELLE TECNOLOGIE 119


POICHÉ LE MODALITÀ SISTEMATICHE DI CONTROLLO SONO SVILUPPATE NEL SETTORE DEDICATO ALL’AUTOMATICA 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

RISULTATO

LA TORRE DI BABELECOMPETENZE PRESUNTE NELL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE 120


COMPETENZE

STRUMENTAZIONE AZIONI DI CONTROLLO

MECCANICA

CHIMICACONTROLLORI LOCALI

ELETTROTECNICACOORDINAMENTO

ELETTRONICASUPERVISIONE

INFORMATICA GESTIONE

TECNOLOGIE

COSTO

CONTROLLO MANUALECONTROLLO AUTOMATICO

APPLICATO A

PRESTAZIONI

VINCOLI

COMPETENZE PER LA REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA CONTROLLO 121


ESERCIZIO

INFLUENZA DELLE INTERAZIONIMODALITÀ

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


DIMENSIONATOIN FUNZIONEDELLA MODALITÀDI CONTROLLO

DIMENSIONATOSENZA TENERE TENERE CONTODELLA MODALITÀDI CONTROLLO

- EMERGENTI

INFLUENZA DELLE INTERAZIONI 122


PREREQUISITI ALLA REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE

È FONDAMENTALE LA CONOSCENZA APPROFONDITA DELLE MO-

DALITÀ DI FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE.

È RICHIESTA LA CONOSCENZA DELLE MODALITÀ DI CONTROL-

LO APPLICATE AI VARI LIVELLI DEL SISTEMA CONTROLLATO.

REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE 123


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 CON-

VENIENZA 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 L’APPLICAZIONE E L’ESTENSIONE DELLA TEORIA A PROBLEMI

CONCRETI”

APPROCCI ALLA APPLICAZIONE DELLE METODOLOGIE 124


CIÒ CONTINUA A FAR CREDERE CHE UNA PREPARAZIONE METO-

DOLOGICA ADEGUATA NON RISULTI DI CONCRETA UTILITÀ

SI POSSA RENDERE FUNZIONANTE UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE,

UN VOLTA INSTALLATA LA STRUMENTAZIONE

ANCHE PERCHÉ GLI IMPIANTI SONO STATI REALIZZATI IN MODO

CHE POSSANO FUNZIONARE ANCHE SENZA UN SISTEMA DI AUTO-

MAZIONE ADEGUATO. CIÒ PORTA A NON TENERE CONTO DEI

BENEFICI CHE POTREBBERO ESSERE OTTENUTI APPLICANDO

MODALITÀ DI CONTROLLO ADEGUATE

OSSIA PRENDENDO IN CONSIDERAZIONE CONGIUNTAMENTE

LA REALIZZAZIONE E IL CONTOLLO

È MOLTO DIFFUSA L’OPINIONE CHE BASANDOSI SOLO SULL’EMPI-

RISMO E SULL’ESPERIENZA

PPROCCIO ALLE METODOLOGIE 125



MODALITÀ EMPIRICHERICAVATE DALLA INTUIZIONE E DALLA ESPERIENZA

MODALITÀ SISTEMATICHECONSOLIDATE

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

EMERGENTI

RICAVATE DA UNA CONOSCENZA APPROFONDITA DEL COMPORTAMEN- TO DEL SISTEMA DA CONTROLLARE PER RAGGIUNGERE PRESTAZIONI CHE UN OPERATORE ESPERTO NON POTREBBE MAI OTTENERE

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 L’INTEL- LIGENZA DI OPERATORI ESPERTI

CLASSIFICAZIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 126


• DIMOSTRAZIONE DELLA SUA VALIDITÀ FORMALE

• ILLUSTRAZIONE DEL SIGNIFICATO DI UNA METODOLOGIA

APPROCCIO TEORICO

• APPLICAZIONE SU UN ESEMPIO IDEALIZZATO

APPROCCIO PRAGMATICO

• SEMPLIFICAZIONI, VERIFICHE DI VALIDITÀ, POSSIBILI ESTENSIONI

• MODALITÀ DI APPLICAZIONE AD UN CASO REALE

• MODALITÀ DI ESECUZIONE DELLE ELABORAZIONI CONNESSE

• MESSA A FUOCO DEI LIMITI DI VALIDITÀ

APPROCCIO ALLA APPLICAZIONE DELLE METODOLOGIE 127


•ENUNCIAZIONE DI UNA METODOLOGIA IN FUNZIONE DELLA FORMULAZIONE DEL MODELLO

ESEMPIO DI APPLICAZIONE A LIVELLO DI CAMPO

FACENDO RIFERIMENTO AD UNA VARIABILE DI COMANDO DI TIPO A GRA-DINO, IL CONTROLLORE LOCALE DEVE ESSERE REALIZZATO IN MODO CHE:

tempo

VARIABILE DIFORZAMENTO

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 128


PROBLEMI EMERGENTI

APPROCCIO SISTEMISTICO:

VIENE REALIZZATO IL SISTEMA CONTROLLATO PRO-GETTANDO L’ALGORITMO DI CONTROLLO IN MODO DA OTTENERE CHE VENGA RAGGIUNTO L’OBIETTIVO DESIDERATO RISPETTANDO TUTTI I VINCOLI SULLA QUALITÀ DELLE PRESTAZIONI E SULLA FEDELTÀ DI RISPOSTA NONCHÉ SULLA MINIMIZZAZIONE DELLA DURATA DEL TRANSITORIO

tempo

DURATA DELTRANSITORIO

APPROCCIO EMPIRICO:

VIENE REALIZZATO IL SISTEMA CONTROLLATO IMPO-NENDO AL VALORE DESIDERATO DELLA VARIABILE CONTROLLATA UN ANDAMENTO DI TALE DA OTTE-NERE CHE VENGA RAGGIUNTO L’OBIETTIVO DESI-DERATO SENZA PROVOCARE FENOMENI INDESI-DERATI E SENZA IMPORRE VINCOLI STRINGENTI SULLA DURATA DEL TRANSITORIO E SULLA QUALITÀ DELLA FEDELTÀ DI RISPOSTA

tempo

DURATA DELTRANSITORIO

APPROCCI ALLA REALIZZIONE DI UN CONTROLORE LOCALE 129


MODALITÀ DI CONTROLLO - CONSOLIDATE

- EMERGENTI

- INNOVATIVE

- PLC;- REGOLATORI ON-OFF;- PID STANDARD.

- PID EVOLUTI;- CONTROLLO ADATTATIVO;- CONTROLLO ROBUSTO;

- SISTEMI ESPERTI;- CONTROLLORI FUZZY;- CONTROLLORI NEURO-FUZZY;

- CONTROLLO PREDITTIVO.

- CONTROLLORI INTELLIGENTI.

CLASSIFICAZIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 130


DI GUASTO

IN CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO


DEL SISTEMA DI PRODUZIONE

DEI SINGOLI IMPIANTI

DI OGNI APPARATO

NOMINALI

DI EMERGENZA

SISTEMA DI AUTOMAZIONE

DIFFUSIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 131


CONVENZIONALI

EVOLUTE

INQUADRAMENTO DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO

CONSOLIDATE

EMPIRICHE

EMERGENTI

INNOVATIVE

RIGIDE FLESSIBILI

INQUADRAMENTO DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 132INQUADRAMENTO DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 132



EMERGENTI

CONVENZIONALI

INNOVATIVE

EMPIRICHE

S U

P E

R V

I S

I O

N E

GE

ST

ION

E E

PIA

NIF

ICA

ZIO

NE

C O

R D

I N

A M

E N

T O

CO

NT

RO

LL

OR

I LO

CA

LI



DIFFUSIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO

A CATENAAPERTA A CONTROREAZIONE

APPARATOSINGOLO

MOLTODIFFUSO DIFFUSO

IMPIANTO DIFFUSO IN VIA DI SVILUPPO

SISTEMACOMPLESSO DIFFUSO IN VIA DI SVILUPPO

AZIONI DI CONTROLLO

AP

PLI

CA

ZIO

NI

IND

US

TR

IALI

ALT

RI

SE

TT

OR

I



CONTROLLO CONREGOLATORI P I D

CONTROLLO PROGRAMMATO

CONTROLLO ADATTATIVO ROBUSTO

CONTROLLOINTELLIGENTE

CONTROLLO ALOGICA CABLATA

1960 1970 1980 1990 2000ANNODIFFUSIONE DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO 135


FUNZIONALITÀDEL SISTEMA

DA CONTROLLAREMODALITÀ

DI FUNZIONAMENTOVARIABILI

DI COMANDOVARIABILIMISURABILI DISTURBI

PRESTAZIONIDEL SISTEMA

CONTROLLATOSTATICHE DINAMICHE ROBUSTE

STRUTTURADEL SISTEMA

DI CONTROLLO

A CATENA APERTA

SEMPLICE COMPENSAZIONEDEI DISTURBI

A CONTROREAZIONE

SEMPLICE COMPENSAZIONEDEI DISTURBI

PROGETTAZIONEDEL SISTEMA

DI CONTROLLO

BASATASULLA

INTUIZIONE

BASATASULLA

ESPERIENZA

BASATASU MODELLIE ALGORITMI

BASATASU

REGOLE

REALIZZAZIONEDEL SISTEMA

CONTROLLATO

STRUMENTAZIONECONVENZIONALE

E DI CAMPO

STRUMENTAZIONESMART

STRUMENTAZIONEINTELLIGENTE

PROBLEMIEMERGENTI SOTTOPROBLEMI PIÙ SIGNIFICATIVI



SIGNIFICATO DI MODALITÀ DI CONTROLLO 137


AZIONI DI CONTROLLO

CONTROLLO CHE ASSICURA

LA FUNZIONALITÀ

IL CORRETTO FUNZIONAMENTO DEL CICLO PRODUTTIVO

LE PRESTAZIONI STATICHE

LE PRESTAZIONI DINAMICHE

CONTROLLORI A LOGICA DECISIONALE

CONTROLLORI A LOGICA PROGRAMMATA

CONTROLLORI DI TIPO CONTINUOA CATENA APERTA

A CONTROREAZIONE ROBUSTI E ADATTATIVI

BLOCCO

FUNZIONALE

NORME IEC 61499

MODALITÀDI

CONTROLLO

EVENTI

INTERVEVENTI

BLOCCO

FUNZIONALE

SISTEMADA

CONTROLLARE

ALGORITMODECISIONALE

LEGGE DICONTROLLO

COME AFFRONTARE LA PROGETTAZIONE DEL SISTE-MA 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 ?

CHI REALIZZA IL DISPOSITIVO DI CONTROLLO ?

COME AFFRONTARE LE SCELTE DI BASE DELLA STRUMENTAZIONE E DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO?

PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO 138


PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE

- DIMENSIONAMENTO DEGLI ATTUATORI

- ROBUSTEZZA

- DELL’IMPIANTO PER LA PROGETTAZIONE DEGLI ALLARMI

SCENARIO - DIMENSIONAMENTO DEGLI APPARATI

- SCELTA DELLA STRUMENTAZIONE DI MISURA

PRESTAZIONI - ATTENUAZIONE DELL’EFFETTO DI PERTURBAZIONI

- PRECISIONE STATICA- PRECISIONE DINAMICA

MODELLAZIONE - DELL’APPARATO INSERITO NELL’IMPIANTO

- DELL’APPARATO PER LA PROGETTAZIONE DELLA STRATEGIA DI CONTROLLO- DELL’IMPIANTO PER LA PROGETTAZIONE DELLE AZIONI DI COORDINAMENTO- DELL’IMPIANTO PER LA PROGETTAZIONE DELLE MODALITÀ DI GESTIONE

PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE 139


PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONEPROGETTAZIONE DELLASTRATEGIA DI CONTROLLODI UN APPARATO

- A CATENA APERTA- ON-OFF- DI TIPO CONTINUO

- A CONTROREAZIONE- ON-OFF- REGOLATORI P I D STANDARD

- REGOLATORI P I D EVOLUTI- CONTROLLORI CON ASSEGNAZIONE DELLA DINAMICA- CONTROLLORI ADATTATIVI- CONTROLLORI PREDITTIVI- CONTROLLORI ROBUSTI

- REGOLATORI P I D INTELLIGENTI- CONTROLLORI INTELLIGENTI- CONTROLLORI FUZZY, NEURALI, NEURO-FUZZY

METODOLOGIE CONSOLIDATE

METODOLOGIE EMERGENTI

METODOLOGIE INNOVATIVE

PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE 140


PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONEQUANDO LA STRUTTURA DELL’IMPIANTO È ASSEGNATAVANNO INDIVIDUATE

LE VARIABILI CONTROLLATELE VARIABILI DI FORZAMENTO

I PARAMETRI OPERATIVII DISTURBI

VA SCELTALA STRUMENTAZIONE DI MISURA E GLI ATTUATORIL’ARCHITETTURA DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONELA RETE DI COMUNICAZIONE LOCALE

VANNO PROGETTATELE STRATEGIE DI CONTROLLO DEI SINGOLI APPARATILE MODALITÀ DI COORDINAMENTO DEGLI APPARATI

DI GESTIONE DEI SINGOLI IMPIANTIDI CONDUZIONE DELL’IMPIANTO

VANNO VALUTATI I RISULTATI PRIMA DI APPORTARE MODIFICHEPROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE 141


SCELTA DELLA STRUMENTAZIONE:- SENSORI;- TRASDUTTORI;- ATTUATORI;- RETI DI COMUNICAZIONE;- CONTROLLORI LOCALI;- DISPOSITIVI DI ELABORAZIONE.

SCELTA DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO - CONSOLIDATE - PLC;

- REGOLATORI ON-OFF;- PID 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 142


PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONEGESTIONE

SUPERVISIONE

SINGOLI IMPIANTI

CONTROLLORI LOCALI

APPARATI SINGOLI

HARDWARE SOFTWARE


COORDINAMENTO DELLE AZIONI DI CONTROLLO

PROCEDURA DI PROGETTAZIONE DI UN SISTEMA CONTROLLATO 143


HARDWAREPROBLEMI EMERGENTI 144

PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE

SOFTWARE

SIMULAZIONE

CONTROLLO

SENSORI

TRASDUTTORIATTUATORIP L CREGOLATORIRETI LOCALID C SPC INDUSTRIALICALCOLATORI

APPARATIIMPIANTISISTEMA DACONTROLLARE


IMPIANTIAPPARATI

VERIFICADI

VALIDITÀ

PROGETAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE 144


AUTOMAZIONE INDUSTRIALEAUTOMAZIONE INDUSTRIALE

SUPERVISIONE E CONTROLLO

DRIVER DIINTERFACCIA

DRIVER DIINTERFACCIA

ALIMENTAZIONEIN POTENZA

ACQUISIZIONEDATII/O

ATTUATORI DISPOSITIVI DI MISURA

CAMPO

STRUTTURA DELLA RETE DI COMUNICAZIONE 145STRUTTURA DELLA RETE DI COMUNICAZIONE 145



INFORMATIONTECNOLOGY

ENTERPRISERESOURCEPLANNING

ETHERNET

ATTUATORI INTELLIGENTIMOTORI

INTERFACCIECONTROLLORI

CONNESSIONE ALLA RETE

SENSORI INTELLIGENTIUSCITA DIGITALE

ACQUISIZIONE IMMAGINIPREELABORAZIONE


I/O INTELLIGENTIANALOGICI / DIGITALISERIALI / AD EVENTIPRELABORAZIONE


CAMPO

SUPERVISIONEE CONTROLLO

STRUTTURA DELLA RETE DI COMUNICAZIONE 146



ESTERNA


INTERNA

LIVELLO DISUPERVISIONE

MODULO DICOMUNICAZIONE

INTERFACCIAOPERATORE

LIVELLO DICAMPO

MODULO DIACQUISIZIONE

MODULO DIREGOLAZIONE


INTERNET

STRUTTURA DELLA RETE DI COMUNICAZIONE 147


- METODOLOGIE DI SUPPORTO ALL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE:

- FILTRAGGIO DAL RUMORE;- APPROSSIMAZIONE;- INTERPOLAZIONE;- PREVISIONE;- AGGREGAZIONE.

- MODELLAZIONE CON TECNICHE HARD E SOFT COMPUTING

- SIGNAL 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 L’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

- STRUTTURE HARDWARE DI TIPO DEDICATO;- SOFTWARE DI SUPERVISIONE E GESTIONE;- SOFTWARE DI SUPPORTO ALLA SIMULAZIONE;- SOFTWARE DI SUPPORTO ALLA PROGETTAZIONE

DELLE MODALITÀ DI CONTROLLO;- SISTEMI OPERATIVI.

METODOLOGIE DI SUPPORTO ALLA AUTOMAZIONE INDUSTRIALE 148


OCSOPEN CONTROL SYSTEMS

MESMANUFACTURING

EXECUTION SYSTEMS

ERPENTERPRISE RESOURCE

PLANNING

• PROGRAMMAZIONE DELLA PRODUZIONE• PREVISIONE VENDITE• PIANI DI BILANCIO• FATTURAZIONE• ORDINI DI VENDITA

METODOLOGIE DI SUPPORTO ALLA AUTOMAZIONE INDUSTRIALE 149


• PORTATA• LIVELLO• TEMPERATURA• PRESSIONE• CONCENTRAZIONE

• ORIDINI DI LAVORAZIONE • SPECIFICHE SULLA QUALITÀ • MANUTENZIONE • SUPPORTO ALLE DECISIONI

ORIGINALEQUIPMENTMANUFACTORYFORNITORE

SEDE GENERALE DELLA SOCIETÀ

ALTROIMPIANTO

CLIENTE

RICEVIMENTO

MISCELAZIONE IMPIANTI DI PRODUZIONE

CONFEZIO-NAMENTO

SPEDIZIONE

SERVIZI

SALA CONTROLLO

MOVIMEN-TAZIONE

150ESEMPIO DI SISTEMA DI PRODUZIONE


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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI ROMA LA SAPIENZA DIPARTIMENTO DI INFORMATICA E SISTEMISTICA AUTOMAZIONE 1 INTRODUZIONE E INQUADRAMENTO ALESSANDRO DE CARLI ANNO