1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: (Créditos) SATCA1

Controladores de Automatización Programables Ingeniería en Electrónica IYF-1319 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero en Electrónica la capacidad de utilizar Controladores de Automatización Programables, para el desarrollo de aplicaciones industriales, a su vez permite el uso de comandos avanzados para el manejo de sistemas como proceso de producción por lotes, manejo de sistemas de movimiento, sistemas redundantes. Aplica las tecnologías de la información y de la comunicación, para la adquisición y procesamiento de datos. Realiza la selección y operación sensores y actuadores para redes industriales de comunicación, manejo de tecnología inalámbrica, fibra óptica y módulos especiales para sistemas de peso y temperatura. Intención didáctica. El temario está organizado en cinco unidades, que agrupan los contenidos conceptuales de la asignatura. Abordando los conceptos involucrados en la descripción de cada elemento. En la primera unidad, se analizan los principios básicos de operación y aplicación de los diferentes controladores de automatización que se usan en la industria. En la segunda unidad, se utiliza el software para la programación de los Controladores de Automatización Programable. Se manejan las instrucciones tipo bit, las instrucciones de entrada/salida y los comandos para realizar cálculos matemáticos. En la tercera unidad, se aplican las instrucciones avanzadas, para el manejo de registros, manejo de archivos y arreglos lógicos, además de las instrucciones matemáticas avanzadas En la cuarta unidad, se aplica el PID avanzado para desarrollar aplicaciones de ganancia adaptada, control en cascada, control de relación, multilazo y rango de dosificación en tiempo.

1 Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos

En la quinta unidad, se integran los conocimientos previos desarrollar una aplicación industrial, que maneje señales analógicas y estrategias de control. El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación. La lista de actividades de aprendizaje no es exhaustiva, se sugieren sobre todo las necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenómenos físicos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales.

Es necesario que el profesor ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura. 3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas: Diseñar, implementar y desarrollar Aplicaciones con PAC’S.

Competencias genéricas: Competencias instrumentales • Capacidad de análisis y síntesis • Capacidad de organizar y planificar • Conocimientos básicos de la carrera • Comunicación oral y escrita • Conocimiento de una segunda lengua • Habilidades básicas de manejo de la

computadora • Habilidad para buscar y analizar

información proveniente de fuentes diversas

• Solución de problemas • Toma de decisiones.

Competencias interpersonales • Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Habilidades interpersonales • Capacidad de trabajar en equipo

interdisciplinario • Capacidad de comunicarse con

profesionales de otras áreas • Compromiso ético Competencias sistémicas • Capacidad de aplicar los conocimientos

en la práctica • Habilidades de investigación • Capacidad de aprender • Capacidad de adaptarse a nuevas

situaciones • Capacidad de generar nuevas ideas

(creatividad) • Liderazgo • Habilidad para trabajar en forma

autónoma • Capacidad para diseñar y gestionar

proyectos • Iniciativa y espíritu emprendedor • Búsqueda del logro

4.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión

Participantes Observaciones (cambios y justificación)

Instituto Tecnológico de Cd. Madero Septiembre del 2012.

Ing. Juan Manuel Valle Ing. Servando Liñán Ávila M.C. Rafael Rodríguez Martínez Ing. Eustacio Pong Contreras M.C. Samuel Mar Barón Ing. José Francisco González Ing. Luis Carlos Olguín Ríos

Reunión de Diseño curricular del módulo de especialidades la carrera de Ingeniería en Electrónica del Sistema Nacional de Educación Superior Tecnológica

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar en el curso)

Al final del curso el alumno de ser capaz de analizar sistemas de control para la automatización de procesos les con lógica, movimiento, control de procesos y visión de hardware robusto. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS Conocer:

• Sistemas digitales. • Arquitectura de procesadores. • Configuraciones típicas de sistemas de control unilazo. • Programación de controladores lógicos programables.

7.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas

1 Introducción 1.1 Quées un PLC 1.2 QueesUN PAC 1.3 Norma l IEC 61131-3. 1.4Familias de PAC’S en Siemens, Allen Bradley, GE Fanuc, National Instruments.

2 Programación de PAC’S 2.1.-Software de programación 2.2.-Instrucciones tipo bit 2.3 .-Instrucciones entrada/salida 2.4.-Instrucciones de cálculo

3 4 5

Programación avanzada PID Avanzado(PIDE) Proyecto Final

3.1 Instrucciones de arreglo de archivos 3.2 instrucciones de arreglo de desplazamiento 3.3Instrucciones especiales 3.4 Instrucciones matemáticas avanzadas 4.1 Ganancias adaptadas. 4.2 Control en cascada. 4.3 Control de relación. 4.4 Selección multilazo 4.5 Dosificación de tiempo 5.1 Utilizando el software desarrollar una aplicación

8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas)

El profesor debe:

Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su origen y desarrollo histórico para considerar este conocimiento al abordar los temas. Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida para la construcción de nuevos conocimientos.

• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes.

• Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura.

• Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes.

• Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas.

• Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis y de trabajo en equipo.

• Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

• Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científico-tecnológica. • Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así

como con las prácticas de una ingeniería con enfoque sustentable. 9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN

• La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en: o Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades, así

como de las conclusiones obtenidas de dichas observaciones. o Información obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada en

documentos escritos. o Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos o Trabajos para estudio independiente en clase y extra-clase. o Reportes técnicos de prácticas de laboratorio y de campo. o Participación en talleres de discusión. o Resultados de la elaboración de un proyecto de diseño incluyendo el

modelado del circuito, el diagrama, los análisis en simulación del circuito. 10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE

Unidad 1: Introducción

Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Conocer y aplicar los principios de operación de un Controlador de Automatización Programable

Identificar las partes que diferencian a un PLC de un PAC Aplicar los conocimientos adquiridos en las prácticas. Interpretar las hojas de especificaciones de los procesadores de los diferentes fabricantes. Diseñar diferentes configuraciones de hardware, según aplicación propuesta.

Unidad 2: Programación de PAC’S

Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Comprender los métodos de desarrollo de programas, cumpliendo con las normas de seguridad y calidad.

Realizar programas en diferentes lenguajes de programación. Configurar, tareas, programas y rutinas. Realizar bloques con instrucciones de uso propio(Addoninstruccions)

Unidad3: Programación avanzada Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Conocer las instrucciones matemáticas avanzadas, para el desarrollo de estrategias de control

Desarrollar aplicaciones industriales, para el control de movimiento, dosificación de materiales y lazos de control de procesos

Unidad 4: PID Avanzado (PIDE)

Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Conocer y aplicar la instrucción de PID avanzado.

Desarrollar controles en cascada, de relación, con feedforward, desarrollar sistemas de control de columnas de destilación y calderas

Unidad 5: Proyecto

Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Conocer todo lo que se requiere para desarrollar una aplicación industrial llave en mano, desde la ingeniería básica, hasta la ingeniería de detalle.

Realizar una aplicación que contenga la filosofía de operación, planos eléctricos, diagramas de flujo, DTI y programa del controlador, documentado.

11.- FUENTES DE INFORMACIÓN

1. How to Program Allen-Bradley ControlLogix and CompactLogix PLCs with Rockwell Automation’s RSLogix 5000 By Neal Babcock

12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS (aquí sólo se describen brevemente, queda pendiente la descripción con detalle).

1. Configurar rack entradas y salidas. 2. Realizar una rutina en bloques funcionales. 3. Realizar una rutina en texto estructurado. 4. Realizar una rutina en SFC. 5. Realizar el control de entradas y salidas por Ethernet. 6. Controlar un motor por medio de variador en Ethernet. 7. Realizar un PIDE de control de flujo. 8. Realizar un secuenciador de por lo menos 40 pasos. 9. Comunicar dos PAC’s con tags de productor – consumidor.