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PROCESS INSTRUMENTATION AND CONTROL/STRUMENTAZIONE E CONTROLLO DEI PROCESSI CHIMICI

Gaetano LAMBERTI PROCESS INSTRUMENTATION AND CONTROL/STRUMENTAZIONE E CONTROLLO DEI PROCESSI CHIMICI

0612200040
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA CHIMICA
2024/2025



OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 3
ANNO ORDINAMENTO 2016
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
440LEZIONE
220ESERCITAZIONE
GAETANO LAMBERTI T Curriculum
-
Obiettivi
LO STUDENTE ACQUISIRÀ LE CONOSCENZE PRELIMINARI E DI BASE PER AFFRONTARE LA REGOLAZIONE DEGLI IMPIANTI ED IL CONTROLLO AUTOMATICO DI PROCESSO.
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
COMPRENSIONE DELLA TERMINOLOGIA UTILIZZATA PER LA MISURA DELLE GRANDEZZE DI PROCESSO, LA STRUMENTAZIONE DI
PROCESSO, LE VALVOLE INDUSTRIALI, LA REGOLAZIONE ED IL CONTROLLO AUTOMATICO DEGLI IMPIANTI DI PROCESSO.
CONOSCENZE DEI PRINCIPI FONDAMENTALI PER LE MISURE DI TEMPERATURA, PRESSIONE, PORTATA, LIVELLO. STRUMENTI DI
ANALISI DEI SISTEMI DINAMICI LINEARI CON LA TRASFORMATA DI LAPLACE. COMPRENSIONE DEL CONCETTO DI CONTROLLO IN
RETROAZIONE (FEEDBACK).
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA
SAPER SCEGLIERE IL SENSORE GIUSTO PER LA MISURA DELLE PRINCIPALI VARIABILI DI PROCESSO IN UN IMPIANTO INDUSTRIALE.
SVILUPPARE SEMPLICI MODELLI DINAMICI MACROSCOPICI DI SINGOLE APPARECCHIATURE TIPICHE DELL’INDUSTRIA CHIMICA
ED ALIMENTARE. SAPER VALUTARE CARATTERISTICHE E VANTAGGI TRA LE VARIE TIPOLOGIE DI SENSORI E VALVOLE PER
L’INDUSTRIA DI PROCESSO. DISTINGUERE LE DIFFERENZE NEL COMPORTAMENTO DINAMICO DI UN PROCESSO CHIMICO O
ALIMENTARE NELLA CONFIGURAZIONE AD ANELLO APERTO (OPEN LOOP) O CHIUSO (CLOSED LOOP).
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA
EFFETTUARE LA SCELTA ED IL DIMENSIONAMENTO DI MASSIMA DELLA VALVOLA DI REGOLAZIONE. ELABORARE SEMPLICI SCHEMI
DI CONTROLLO IN RETROAZIONE, SCEGLIERE IL CONTROLLORE COME REGOLATORE SINGOLO ED IMPOSTARNE I PARAMETRI
(TUNING).
CAPACITÀ DI APPRENDERE - CAPACITÀ DI INDAGINE
SAPER EFFETTUARE UN’INDAGINE PRELIMINARE DI MERCATO PER SCEGLIERE UN SENSORE INDUSTRIALE O DA LABORATORIO.
SAPER EFFETTUARE UN’INDAGINE PRELIMINARE DI MERCATO PER SCEGLIERE UNA VALVOLA O UN RUBINETTO DA LABORATORIO.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - PRATICA INGEGNERISTICA
SAPER EFFETTUARE UNA LETTURA DI MASSIMA DI UN PIPING AND INSTRUMENTATION DIAGRAM (P&ID).
RICONOSCERE LE GRANDEZZE DI PROCESSO, LA STRUMENTAZIONE DI PROCESSO, LE VALVOLE INDUSTRIALI, LA REGOLAZIONE ED IL CONTROLLO AUTOMATICO DEGLI IMPIANTI DI PROCESSO SULLA BASE DELLA LORO TERMINOLOGIA IN LINGUA INGLESE.
CAPACITÀ TRASVERSALI – ABILITÀ COMUNICATIVE
ABILITÀ COMUNICATIVE E DI LAVORO IN SISTEMI STRUTTURATI: SAPER PREPARARE UNA PRESENTAZIONE (AD ES. IN FORMATO
MS WORD® O POWERPOINT® O COME FILE PDF) E DISCUTERE ORALMENTE UN PROGETTINO (PROJECT WORK) RELATIVO ALLA
DINAMICA O AL CONTROLLO IN RETROAZIONE DI UN SEMPLICE PROCESSO, SVILUPPATO CON IL S/W LOOP-PRO CONTROL
STATION®.
CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI APPRENDERE
COMPRENDERE I CONTENUTI DELLA DOCUMENTAZIONE TECNICA DI SENSORI E VALVOLE DA LABORATORIO E PER L’INDUSTRIA DI
PROCESSO. SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO,
ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO MATERIALI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI.
Prerequisiti
IL SUPERAMENTO DELL’ESAME DI TERMODINAMICA DELL’INGEGNERIA CHIMICA È DA REGOLAMENTO UN ELEMENTO PROPEDEUTICO ALL’ESAME DI STRUMENTAZIONE E CONTROLLO DEI PROCESSI CHIMICI.
TUTTAVIA, I PREREQUISITI CULTURALI SONO COSTITUITI DALLE CONOSCENZE CHE SI OTTENGONO NEL CORSO DI PRINCIPI DI INGEGNERIA CHIMICA. CIÒ SIGNIFICA SAPER FARE BILANCI DI MASSA, QUANTITÀ DI MOTO ED ENERGIA, IN CONDIZIONI STAZIONARIE E TRANSITORIE. È INOLTRE NECESSARIA LA CONOSCENZA DI BASE DELL’ANALISI MATEMATICA (SOLUZIONE DI ODES, RICERCA DI ZERI, ESPANSIONE DI TAYLOR).
Contenuti
1.INTRODUZIONE E SCOPO DEL CORSO (2 H DI TEORIA)
2.SOFTWARE (23 H, COSÌ COMPOSTE: 13 H DI TEORIA, 10 H DI ESERCITAZIONI)
SISTEMA TERMODINAMICO: PARAMETRI DI STATO, STATO STAZIONARIO, TRANSITORIO, EQUILIBRIO. ANALISI A PARAMETRI CONCENTRATI E A PARAMETRI DISTRIBUITI. MODELLI FISICO-MATEMATICI: EQUAZIONI DI BILANCIO ED EQUAZIONI DI TRASPORTO. MODELLI INPUT-OUTPUT: SISO E MIMO. LA TRASFORMATA DI LAPLACE. LA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO. SISTEMI DINAMICI LINEARI DI RIFERIMENTO: 1° ORDINE, 2° ORDINE, CON RITARDO DI TRASPORTO.
3.HARDWARE (15 H, COSÌ COMPOSTE: 9 H DI TEORIA, 6 H DI ESERCITAZIONI)
SENSORI: MISURA DI TEMPERATURA, DI PRESSIONE, DI PORTATA, DI LIVELLO; ATTUATORI: VALVOLE; CONTROLLORI.
4.CONTROLLO FEEDBACK (20 H, COSÌ COMPOSTE: 10 H DI TEORIA, 10 H DI ESERCITAZIONI)
DIAGRAMMA A BLOCCHI DEL CONTROLLO IN RETROAZIONE. SET POINT, CARICO, DISTURBO, RISPOSTA AD ANELLO APERTO ED ANELLO CHIUSO. CONTROLLO P, PI, PID. CENNI ALLA STABILITÀ DEI SISTEMI. TUNING DEI CONTROLLORI.
Metodi Didattici
IL CORSO PREVEDE LEZIONI FRONTALI (34H) ED ESERCITAZIONI IN AULA (26H) PER UN TOTALE DI 60 ORE CHE VALGONO 6 CREDITI.
PER ALCUNI ESERCIZI UTILIZZEREMO FOGLI DI CALCOLO E SOFTWARE PER LA RISOLUZIONE DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI ORDINARIE (ODES) E PER LA SIMULAZIONE DI PROCESSI.
LA FREQUENZA ALLE LEZIONI È FORTEMENTE CONSIGLIATA.
IL CORSO È TENUTO IN INGLESE.
Verifica dell'apprendimento
IL PROCESSO DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO PREVEDE UNA PROVA SCRITTA. LA PROVA SCRITTA HA LA DURATA DI DUE ORE, È UNA PROVA “A LIBRO APERTO”: IL CANDIDATO PUÒ UTILIZZARE QUELLO CHE VUOLE (NO INTERNET), E LA PROVA RICHIEDE LA SOLUZIONE DI DUE PROBLEMI.
IL LIVELLO DI SUFFICIENZA CORRISPONDE ALLA DIMOSTRAZIONE DELLA CAPACITÀ DI INDIVIDUARE GLI STRUMENTI METODOLOGICI DA UTILIZZARE, DI IMPOSTARE CORRETTAMENTE I PROBLEMI E DI INDICARE VIE PERCORRIBILI DI RISOLUZIONE.
IL LIVELLO DI ECCELLENZA È RAGGIUNTO FORNENDO LE RISPOSTE CORRETTE A TUTTI I QUESITI POSTI DALLA PROVA.
Testi
TESTI DI RIFERIMENTO
1.GEORGE STEPHANOPOULOS, CHEMICAL PROCESS CONTROL: AN INTRODUCTION TO THEORY AND PRACTICE, PTR PRENTICE HALL (1983), ISBN-13: 978-0131286290
2.DALE E. SEBORG, THOMAS F. EDGAR, DUNCAN A. MELLICHAMP, FRANCIS J. DOYLE III, PROCESS DYNAMICS AND CONTROL, WILEY (2019), ISBN-13: 978-1119587491
TESTI CONSIGLIATI
3.SOHRAB ROHANI, COULSON AND RICHARDSON'S CHEMICAL ENGINEERING: VOLUME 3B: PROCESS CONTROL, BUTTERWORTH-HEINEMANN (2017), ISBN-13: 978-0081010952
4.GIANANTONIO MAGNANI, GIANNI FERRETTI, PAOLO ROCCO, TECNOLOGIE DEI SISTEMI DI CONTROLLO, MCGRAW-HILL EDUCATION (2011), ISBN-13: 978-8838672750
Altre Informazioni
PAGINA WEB DELL’INSEGNAMENTO
HTTPS://WWW.GRUPPOTPP.IT/0612200040-STRUMENTAZIONE-E-CONTROLLO-DEI-PROCESSI-CHIMICI/
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-29]