Programma del corso

PROGRAMMAZIONE E CAD PER LA PROGETTAZIONE ELETTRICA

PROGRAMMA

A.A. 2024-2025

Prof. Ing. Stefano Elia

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DESCRIZIONE DEL CORSO

Il corso ha l’obiettivo di rendere l’allievo capace di risolvere un problema tecnico progettuale programmando

software specifico, nonché di rappresentare la relativa soluzione mediante l’uso degli strumenti più comuni di

disegno al calcolatore.

Le principali problematiche tecniche trattate nel percorso formativo sono di tipo elettrico, elettronico,

elettromeccanico ed energetico, con approfondimenti legati ai sistemi di controllo ed alle problematiche di

sicurezza ed affidabilità degli stessi.

Il corso intende anzitutto fornire le nozioni essenziali sugli strumenti informatici necessari alla programmazione di

un computer, sia per il calcolo sia per la gestione, il controllo e l’ottimizzazione di sistemi.

Nel seguito del corso l’allievo viene introdotto alla logica essenziale della programmazione ed alle relative

fondamentali strutture informatiche di base.

Vengono approfonditi in maniera particolare i diagrammi di flusso e gli schemi a blocchi necessari a progettare

qualsiasi tipo di software o di sistema tecnico complesso in generale. Tali strutture logiche vengono curate con

la massima precisione anche dal punto di vista del disegno.

Il corso fornisce le strategie per migliorare la comunicazione basata sul disegno manuale ed elettronico:

particolare cura viene posta nel migliorare il metodo di comunicazione grafica necessario per condividere i

progetti con altri progettisti, con i tecnici addetti ai lavori ed infine anche con gli utenti.

Vengono introdotte le principali regole di elettrotecnica relative al funzionamento di circuiti logici di comando e

controllo per sistemi elettrici; tali logiche vengono applicate allo studio ed alla rappresentazione dei relativi

diagrammi di flusso e tabelle di stato.

Durante il corso, l’allievo apprende le nozioni di base del disegno tecnico al calcolatore (CAD), acquisendo la

capacità di produrre in due dimensioni: rilievi di ambienti, rappresentazioni di componenti meccanici,

elettromeccanici, schemi elettrici elementari, schemi di sistemi logici di controllo e comando, diagrammi di

flusso e diagrammi funzionali di sistemi elettrici.

Le capacità acquisite vengono continuamente messe in pratica nel laboratorio di informatica durante l’intera

durata del corso; questo attraverso esercitazioni nelle quali l’allievo deve risolvere problemi tecnici reali

derivanti dal mondo della progettazione.

L’esame di basa sulla risoluzione informatica di un problema tecnico di natura elettrica e sulla presentazione della

relativa soluzione, mediante gli strumenti di base acquisiti durante il corso.

PROGRAMMA

Disegno tecnico al calcolatore:

 Software di grafica raster e vettoriale

 Database per grafica vettoriale

 Le impostazioni iniziali del disegno tecnico

 Le primitive grafiche e gli oggetti del disegno tecnico vettoriale

 Le modalità di inserimento degli oggetti

 Le modalità di supporto al puntamento

 Le modalità di selezione oggetti

 I comandi di modifica degli oggetti

 Utilizzo e compatibilità delle immagini raster (importazione e fruizione dei vecchi elaborati)

 Riferimenti e strutture grafiche per la costruzione del disegno

 Le campiture

 L'uso dei layer

 La quotatura di un disegno ed il testo

 Principali regole e norme del disegno tecnico

 Simbologia e leggenda

 L'uso dei blocchi con e senza attributi

 La squadratura ed il cartiglio

 L’uso dello spazio carta

 La stampa in scala

 Circuiti elettrici e relative regole di base

 Disegno dei circuiti elettrici

 Relé e sistemi di comando e controllo

 Rappresentazione dei sistemi di comando e controllo e delle relative tabelle di stato e di funzionamento

Esercitazioni di disegno tecnico al calcolatore:

 Impostazione di una tavola di progetto, della relativa simbologia, della leggenda e del cartiglio

 Rilievo e rappresentazione di pezzi meccanici, componenti elettrici, macchine elettriche, relé e sistemi elettrici in genere

 Rilievo e disegno di architettonico o di parti di macchine e sistemi

 Rappresentazioni edili in pianta

 Rappresentazioni in proiezioni ortogonali

 Rappresentazione in assonometrie cavaliera e isometrica

 Rappresentazione delle sezioni

 Rappresentazione di diagrammi di flusso e di schemi logici

 Disegno di circuiti elettrici per il comando ed il controllo dei sistemi elettrici

 Disegno delle tabelle di stato logico di un sistema elettromeccanico

Programmazione:

 Introduzione alla programmazione

 Le funzioni elementari della programmazione

 Struttura generale di un computer o di un microcontrollore

 Gestione della memoria

 Diagrammi di flusso dei programmi

 Cenni sui database e relativo trattamento

 Richiami di analisi numerica ed applicazioni

 Cenni sui sistemi informatici di previsione, comando, supervisione e controllo di impianti e sistemi automatici

 Introduzione al linguaggio C

 Struttura di un programma

 Programma sorgente, compilatore e file eseguibile

 Principali tipologie di variabili

 Operazioni su variabili, vettori e matrici

 Operazioni su variabili di diversa natura

 Principali funzioni logiche, matematiche e trigonometriche

 Istruzioni condizionate

 Cicli custom, standard ed impliciti

 Lettura/scrittura da/su file

 Sottoprogrammi

 Gestione dei messaggi d’errore e correzione

 Metodi di debug e di collaudo dei programmi

Esercitazioni di programmazione con verifica dei risultati ottenuti:

 Redazione dei diagrammi di flusso dei programmi

 Operazioni matematiche di base

 Soluzione di problemi numerici in genere

 Implementazione di sistemi di ottimizzazione numerica

 Operazioni su database: lettura, scrittura, ricerca, inserimento, cancellazione ed ordinamento dei dati

 Ricerche e analisi statistiche dei dati in un database

 Analisi di previsione e di utilizzo dell’energia nei sistemi elettrici ed elettronici di potenza

 Programmazione dei sistemi di collaudo del software