5Control de Procesos

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1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Control de procesos Carrera: Ingeniería Mecatrónica Clave de la asignatura: APD-1205 SATCA: 2-3-5 2.- PRESENTACIÓN Esta asignatura aporta al perfil del egresado de la carrera de Ingeniería Mecatrónica, las competencias que utilizará sobre los conceptos y aplicaciones de los diferentes controles de procesos en todos los ámbitos industriales, la identificación del proceso, así como la introducción a los sistemas SCADA por medio de sistemas distribuidos. Intención didáctica. Esta materia se encuentra con un contenido temático de cuatro unidades, en donde la primera unidad se realizan estudios sobre los diferentes sistemas del tipo industrial, en la segunda unidad se analiza la introducción a los sistemas de adquisición de datos donde primero se ve la definición de los diferentes sistemas SCADA y su arquitectura, en la tercera unidad se abordan los temas de programación de sistemas SCADA para la aplicación en la supervisión y control de procesos industriales, en la cuarta unidad se analizan los sistemas de control distribuido donde se revisan la definición sus características y los criterios para la construcción de un control distribuido. 3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR. Seleccionar, aplicar, operar y supervisar los sistemas de control y adquisición de datos en los procesos del ámbito industrial. Competencias genéricas. Competencias instrumentales: Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organizar y planificar. Comunicación oral y escrita. Habilidades para el manejo de la computadora.

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  • 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

    Nombre de la asignatura: Control de procesos

    Carrera: Ingeniera Mecatrnica

    Clave de la asignatura: APD-1205

    SATCA: 2-3-5

    2.- PRESENTACIN

    Esta asignatura aporta al perfil del egresado de la carrera de Ingeniera Mecatrnica, las

    competencias que utilizar sobre los conceptos y aplicaciones de los diferentes controles

    de procesos en todos los mbitos industriales, la identificacin del proceso, as como la

    introduccin a los sistemas SCADA por medio de sistemas distribuidos.

    Intencin didctica.

    Esta materia se encuentra con un contenido temtico de cuatro unidades, en donde la

    primera unidad se realizan estudios sobre los diferentes sistemas del tipo industrial, en la

    segunda unidad se analiza la introduccin a los sistemas de adquisicin de datos donde

    primero se ve la definicin de los diferentes sistemas SCADA y su arquitectura, en la

    tercera unidad se abordan los temas de programacin de sistemas SCADA para la

    aplicacin en la supervisin y control de procesos industriales, en la cuarta unidad se

    analizan los sistemas de control distribuido donde se revisan la definicin sus

    caractersticas y los criterios para la construccin de un control distribuido.

    3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR.

    Seleccionar, aplicar, operar y supervisar

    los sistemas de control y adquisicin de

    datos en los procesos del mbito

    industrial.

    Competencias genricas.

    Competencias instrumentales:

    Capacidad de anlisis y sntesis.

    Capacidad de organizar y

    planificar.

    Comunicacin oral y escrita.

    Habilidades para el manejo de la

    computadora.

  • Habilidad para buscar y analizar

    informacin proveniente de

    diversas fuentes.

    Solucin de problemas.

    Toma de decisiones.

    Competencias interpersonales:

    Capacidad critica y autocritica.

    Trabajo en equipo.

    Habilidades interpersonales.

    Competencias sistmicas:

    Capacidad de aplicar los

    conocimientos en la prctica.

    Habilidad de investigacin.

    Capacidad de aprender.

    Capacidad de generar nuevas

    ideas.

    Habilidad para trabajar de forma

    autnoma.

    Capacidad para disear y

    gestionar proyectos.

    Preocupacin por la calidad.

    Bsqueda de logro.

    4.- HISTORIA DEL PROGRAMA

    Lugar y fecha de elaboracin o

    revisin Participantes Observaciones

    (cambios y justificacin)

    Direccin de Institutos Tecnolgicos Descentralizados.

    Representantes de las Academias de Ingeniera Mecatrnica de los Institutos Tecnolgicos Superiores de Coacalco, Coatzacoalcos, Huichapan, Loreto, Oriente del Estado Hidalgo, Teziutln.

    Definicin de los programas de estudio de especialidad de la Carrera de Ingeniera Mecatrnica.

  • 5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias a desarrollar en el curso) Desarrollar las competencias necesarias para establecer y participar en la elaboracin, seleccin, modelado y adaptacin en sistemas de control de procesos basados en computadora, para gobernar procesos industriales con diferentes variables. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS.

    Sistemas numricos y cdigos.

    lgebra Booleana.

    Lgica combinacional.

    Lgica secuencial.

    Protocolo de comunicacin.

    Instrumentacin.

    Lenguajes de Programacin.

    Programacin de PLC.

    Controladores convencionales.

    7.- TEMARIO

    Unidad Temas Subtemas

    1

    2

    3

    4

    Identificacin de sistemas Introduccin a los Sistemas de Control y Adquisicin de Datos (SCADA). Desarrollo de Sistemas SCADA Sistemas de Control Distribuido.

    1.1 Mtodos grficos de identificacin 1.2 Mtodo del modelo de referencia 1.3 Mtodo de mnimos cuadrados 1.4 Mtodo del mximo de verosimidad 1.5 Mtodo de la variable instrumental 2.1. Definicin de un sistema SCADA. 2.2. Arquitectura de un sistema SCADA. 2.2.1. Unidad terminal maestra (MTU) 2.2.2. Unidad terminal remota (RTU) 2.2.3. Sistemas de comunicacin 2.3. Criterios para la generacin de un sistema SCADA. 2.4. Sistema HMI. 3.1. Fundamentos de programacin y configuracin 3.1.1. Programacin y configuracin de la MTU 3.1.2. Configuracin de las unidades terminales remotas 3.1.3. Configuracin de las comunicaciones 3.2. Aplicacin del SCADA en la supervisin y control de procesos 4.1 Definicin y Caractersticas de un Control Distribuido. 4.2. Criterios para la construccin de un Control Distribuido.

  • 8.- SUGERENCIAS DIDACTICAS (desarrollo de las competencias genricas). El profesor debe:

    Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo: orientar el trabajo del estudiante y

    potenciar y potenciar en el la autonoma, el trabajo cooperativo y la toma decisiones. Mostrar

    flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interaccin entre los estudiantes.

    Estimular al alumno al desarrollo de su pensamiento lgico y creativo.

    Propiciar la investigacin mediante temas relacionadas al curso.

    Desarrollar prcticas que estimulen al alumno en futuros proyectos.

    Estimular la participacin en clase.

    Estimular al desarrollo de proyectos.

    Promover el uso de programas computacionales en el control de procesos.

    Fomentar el uso de las nuevas tecnologas.

    9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIN.

    Aplicar exmenes escritos.

    Prcticas de laboratorio

    Participacin del alumno en clase.

    Tareas y ejercicios.

    Participacin en congresos.

    Exposicin.

    Desarrollo de proyectos.

    Considerar el desempeo integral del alumno.

    10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE. Unidad 1: Identificacin de sistemas.

    Objetivo educacional

    Actividades de aprendizaje

    Identificar los sistemas con base a un mtodo.

    Utilizar los diferentes mtodos para la identificacin de un sistema.

    Unidad 2: Introduccin a los Sistemas de Control y Adquisicin de Datos (SCADA).

    Objetivo educacional

    Actividades de aprendizaje

    Conocer las caractersticas y componentes de un sistema SCADA.

    Buscar informacin general de sistemas

    SCADA.

    Investigar ejemplos de aplicacin de

    sistemas SCADA en procesos

    industriales.

  • Unidad 3: Desarrollo de Sistemas SCADA.

    Objetivo educacional

    Actividades de aprendizaje

    Implementar un sistema SCADA para el monitoreo y control de un proceso industrial.

    Conocer los elementos de programacin

    de un sistema SCADA.

    Programar un sistema SCADA.

    Manejar y administrar los datos en un

    sistema SCADA.

    Unidad 4: Sistemas de Control Distribuido.

    Objetivo educacional

    Actividades de aprendizaje

    Identificar los elementos de un sistema de control distribuido.

    Investigar los diferentes sistemas de

    control distribuido.

    Seleccionar un sistema de control

    distribuido para un proceso especfico.

    11.- FUENTES DE INFORMACION

    1. Ogata Katsuhiko, Ingeniera de Control Moderno, Prentice Hall.

    2. Ogata Katsuhiko, Sistemas de control en tiempo discreto, Prentice Hall.

    3. Aquilino Rodrguez Penin, Sistemas SCADA, Alfaomega Marcombo.

    4. F.G. Shinskey, Process Control, Ed. McGraw Hill.

    5. Lennart Ljung, System Identification: Theory for the User, Ed. Prentice Hall.

    6. J. Alvarez, M. Bonilla, Introduccin a la Identificacin de Procesos, Cinvestav.

    7. Creus, Antonio, Instrumentacin Industrial, Editorial Alfaomega Marcombo.

    8. Balcells, Joseph, Autmatas Programables, Editorial Alafomega Marcombo.

    9. Siemens, Manual del Sistema de Automatizacin S7-200.

    10. Boyer, S. SCADA: Supervisory Control and Data Adquisition. 3a edicin. Research Triangle

    Park.

    12.- PRACTICAS Identificacin de sistemas utilizando los siguientes mtodos: Grficos de identificacin Modelo de referencia Mxima de verosimilitud Variable instrumental Realizar una red de comunicacin entre PLCs. Desarrollo de un sistema HMI. Desarrollo de un sistema SCADA para el control de un proceso.