Laboratori di Sistemi Elettrici

Gli studenti del terzo anno dell’indirizzo “Elettronica ed Elettrotecnica” hanno a disposizione un’isola di lavoro, in cui sono raggruppati diversi personal computer, per apprendere i principali linguaggi informatici di alto livello (C++, Pascal,…) e possono utilizzare questi stessi PC per le simulazioni software riguardanti la modellizzazione o per le connessioni ad Internet. Vi sono installati i pacchetti di programmi più diffusi (word processor, fogli elettronici, CAD) e la dotazione di periferiche comprende stampanti laser, scanner e tra l’altro anche due plotter di cui uno professionale con possibilità di stampare banner da 16 mt. Gli studenti del quarto si esercitano con applicazioni dei PLC (Programmable Logic Controller) e dei microcontrollori PIC (Programmable Interface Controller) all’impiantistica elettrica ed alla robotica. I programmi vengono stilati sulle interfacce grafiche e sui simulatori soft e poi provati su due apparati robotici elettropneumatici: un braccio con trapano ed una catena di montaggio che manipolano dei tozzetti di materiale plastico secondo quanto comandato dal programma implementato sul dispositivo di controllo (PLC oppure PIC). La generazione di aria compressa necessaria agli attuatori elettropneumatici è fatta in loco disponendo il laboratorio di un compressore silenziato. Lo svolgimento dei programmi del quarto anno trova, inoltre, applicazione nella conoscenza e nell’uso dei vari tipi di sensori: il laboratorio è dotato di un buon assortimento di componentistica elettronica che permette di ingegnerizzare i segnali ottenuti dai trasduttori costruendo circuiti utilizzanti sensori di temperatura, fotoresistenze, fototransistori, sensori di Hall, encoder ….

Per quanto riguarda la programmazione dei PIC essa avviene tramite dei “prommer” connessi alle porte parallele dei PC; per l’interfacciamento agli attuatori sono disponibili delle bread-board che permettono una veloce esecuzione facendo così concentrare di più gli allievi sull’aspetto concettuale di quanto devono realizzare.

 Al quinto anno, essendo previsto lo studio dei sistemi retroazionati, le esercitazioni comprendono, in una prima fase, l’uso di programmi per il trattamento delle equazioni nel dominio “s” (Laplace) e per il tracciamento automatico di diagrammi di Bode e Nyquist; in seguito si passa alla realizzazione pratica di circuiti esemplificanti la risposta in frequenza con una analisi, attraverso l’uso di generatori di funzione e dell’oscilloscopio, del comportamento di collegamenti RC, RL, o di piccoli amplificatori operazionali connessi in retroazione. Le esercitazioni del quinto anno prevedono anche l’ interfacciamento di un convertitore A/D ad un PC, quale esemplificazione dei metodi di acquisizione dati; in questa fase si riprende l’uso dei PIC per la costruzione di dispositivi che, oltre all’acquisizione del dato, realizzino una elaborazione del tutto autonoma di quanto rilevato dall’A/D. Esercitazioni di questo livello sono una sintesi di tutto ciò che si è acquisito nel triennio poichè necessitano di un uso concomitante di nozioni di informatica per la scrittura dei programmi, della conoscenza dell’elettronica di base per il trattamento dei segnali e della sistemistica per il controllo.