Gua docente de la asignatura AUTOMATIZACIN INDUSTRIAL

Titulacin: GRADO EN INGENIERA ELECTRNICA INDUSTRIAL Y AUTOMTICA

Curso 2012_2013

Gua Docente 1. Datos de la asignatura

Nombre Automatizacin industrial

Materia AUTOMTICA

Mdulo ESPECIFICAS

Cdigo 507103010

Titulacin/es GRADO EN INGENIERA ELECTRNICA INDUSTRIAL Y AUTOMTICA

Plan de estudios 2009

Centro Escuela Tcnica Superior de Ingeniera Industrial

Tipo Obligatoria

Periodo lectivo Primer Cuatrimestre Curso 3

Idioma Espaol

ECTS 6 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 180

Horario clases teora ver informacin oficial actualizada de la ETSII

Aula ver informacin oficial actualizada de la ETSII

Horario clases prcticas ver informacin oficial actualizada de la ETSII

Lugar Laboratorio de Automatizacin y

Robtica del DISA

2. Datos del profesorado

Profesor responsable Miguel Almonacid Kroeger

Departamento Ingeniera de Sistemas y Automtica (DISA)

rea de conocimiento Ingeniera de Sistemas y Automtica

Ubicacin del despacho 1 planta Hospital de la marina. Patio de la Izquierda

Telfono +34 968 325387 Fax +34 968 325355

Correo electrnico Miguel.almonacid@upct.es

URL / WEB Aula Virtual UPCT

Horario de atencin / Tutoras A determinar en cada cuatrimestre

Ubicacin durante las tutoras Despacho indicado ms arriba

3. Descripcin de la asignatura

3.1. Presentacin La asignatura de Automatizacin Industrial es de carcter obligatorio. Su objetivo es proporcionar al alumno un conocimiento ms amplio de los equipos y sistemas de automatizacin, fundamentalmente en los aspectos ms prcticos y habituales que un ingeniero puede encontrar en la industria.

3.2. Ubicacin en el plan de estudios La asignatura se imparte en el primer cuatrimestre del tercer curso de grado.

3.3. Descripcin de la asignatura. Adecuacin al perfil profesional La automtica es una disciplina que pretende realizar con la menor intervencin posible, tareas laborales que realizan los humanos. Cuando este concepto se aplica en un entorno industrial es lo que se conoce como automatizacin industrial. Dentro de este rea, esta asignatura supone un conocimiento para abordar el anlisis y diseo de sistemas de automatizacin industriales y en los aspectos ms necesarios para un ingeniero de electrnica y automtica.

3.4. Relacin con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones Es recomendable haber cursado o estar cursando:

-Electrnica Digital, -Electrnica Analgica,

-Regulacin Automtica,

3.5. Medidas especiales previstas Los alumnos que se encuentren en circunstancias especiales deben comunicarlo al profesor/a responsable de la asignatura al principio del cuatrimestre.

4. Competencias

4.1. Competencias especficas de la asignatura (segn el plan de estudios) Capacidad para disear sistemas de control y automatizacin industrial

4.2. Competencias genricas / transversales (segn el plan de estudios) COMPETENCIAS INSTRUMENTALES.

S T1.1. Capacidad de anlisis y sntesis. S T1.2. Capacidad de organizacin y planificacin. S T1.3. Comunicacin oral y escrita en lengua propia. S T1.7. Resolucin de problemas. COMPETENCIAS PERSONALES.

S T2.1. Capacidad crtica y autocrtica. S T2.2. Trabajo en equipo. COMPETENCIAS SISTMICAS.

S T3.1. Capacidad para aplicar los conocimientos a la prctica. S T3.2. Capacidad de aprender. S T3.7. Habilidad de realizar trabajo autnomo. S T3.9. Preocupacin por la calidad.

4.3. Objetivos generales / competencias especficas del ttulo (segn el plan de estudios) S E1.2. Conocimientos en materias tecnolgicas para la realizacin de mediciones,

clculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos anlogos.

4.4. Resultados esperados del aprendizaje Diseo de automatismos convencionales mediante tecnologa neumtica. Diseo de automatismos convencionales mediante tecnologa elctrica. Dominar las metodologas de representacin y programacin de Autmatas

industriales Conocimiento de tcnicas de diseo de automatismos para el control de procesos

industriales. Implementacin de automatismos sobre autmatas programables industriales.

5. Contenidos

5.1. Contenidos (segn el plan de estudios) Fundamentos de la automatizacin industrial. Diseo de automatismos convencionales neumticos, electroneumticos y elctricos. Autmatas programables: arquitectura interna, ciclo de operacin y configuracin. Diseo y programacin de automatismos. Representacin de sistemas secuenciales mediante GRAFCET. Programacin de autmatas. Elementos avanzados en automatizacin industrial.

5.2. Programa de teora

BLOQUE I: AUTOMATISMOS CONVENCIONALES.

1. Introduccin a la Automatizacin Industrial.

1.1. Concepto de Automatizacin.

1.2. Tcnicas de Automatizacin.

1.3. Tipos de Controladores de Procesos.

1.4. Tipos de Procesos Industriales.

1.5. Controladores Secuenciales.

2. Automatismos Elctricos.

2.1. Conceptos generales.

2.2. Contactor.

2.3. Rels de mando.

2.4. Automatismos simples con rels.

2.5. Rels temporizadores.

2.6. Elementos de mando.

2.7. Detectores automticos.

2.8. Sistemas de proteccin.

2.9. Automatismos con motores elctricos.

3. Automatismos Neumticos.

3.1. Aire comprimido.

3.2. Produccin el aire comprimido.

3.3. Distribucin del aire comprimido.

3.4. Preparacin del aire.

3.5. Actuadores neumticos

3.6. Vlvulas.

3.7. Mando Neumtico.

3.8. Electroneumtica.

4. Automatismos Hidrulicos

4.1. Principios fsicos fundamentales

4.2. Bombas hidrulicas.

4.3 Instalaciones hidrulicas.

4.4. Actuadores hidrulicos.

4.5. Vlvulas

4.6. Circuitos hidrulicos.

4.7. Electrohidrulica.

BLOQUE II: AUTMATAS PROGRAMABLES.

5. Arquitectura interna del autmata 5.1. Conceptos generales. 5.2. Bloques esenciales de un API. 5.3. Unidad central de proceso. 5.4. Memorias. 5.5. Interfaces de Entrada y Salida. 5.6. Fuente de alimentacin.

6. Ciclos de funcionamiento del autmata y control en tiempo real 6.1. Introduccin. 6.2. Modos de operacin. 6.3. Ciclos de funcionamiento. 6.4. Chequeos del sistema. 6.5. Ejecucin en tiempo real.

7. Configuracin del autmata. 7.1. Introduccin. 7.2. Tipos de microprocesadores en la CPU. 7.3. Configuracin de la unidad de control 7.4. Multiprocesadores centrales. 7.5. Procesadores perifricos. 7.6. Unidades de control redundante. 7.7. Configuraciones del sistema de E/S.

7.7.1. E/S Centralizadas. 7.7.2. E/S Distribuidas.

7.8. Memorias de almacenamiento masivo.

8. Programacin del autmata programable. 8.1. Introduccin. 8.2. Lenguajes de programacin.

8.3. Lenguajes booleanos y listas de instrucciones. 8.4. Diagrama de contactos. 8.5. Plano de funciones. 8.6. Lenguajes de alto nivel.

9. Programacin de bloques funcionales. 9.1. Introduccin. 9.2. Bloques secuenciales bsicos.

9.2.1. Biestables. 9.2.2. Temporizadores. 9.2.3. Contadores. 9.2.4. Registros de desplazamiento.

9.3. Bloques funcionales de expansin. 9.3.1. Funciones de carga y transferencia. 9.3.2. Comparaciones de datos. 9.3.3. Instrucciones lgicas entre palabras. 9.3.4. Funciones aritmticas. 9.3.5. Funciones de comunicacin.

9.4. Instrucciones especiales. 9.5. Estructura de programacin.

10. Diseo y representacin de sistemas secuenciales. 10.1. Introduccin. 10.2. Automatismos combinacionales. 10.3. Automatismos secuenciales. 10.4. Mtodo GRAFCET

10.4.1. Elementos de base. 10.4.2. Mensajes de interpretacin. 10.4.3. Reglas de evolucin. 10.4.4. Estructuras bsicas 10.4.5. Diseo de automatismos secuenciales mediante Grafcet. 10.4.6. Implementacin de GRAFCET en autmatas programables.

10.5. Gua GEMMA.

11. Redes de autmatas. 11.1. Introduccin. 11.2. Conceptos generales de las comunicaciones digitales.

11.2.1. Redes locales industriales. 11.2.2. Topologa de las LAN. 11.2.3. Nivel fsico. Enlaces Estandar. 11.2.4. Estructura lgica de las LAN.

11.3. Redes de comunicacin industriales 11.3.1. Buses de campo. 11.3.2. El bus AS-i. 11.3.3. Profibus.

11.3.4. Ethernet.

12. Monitorizacin, control y gestin de procesos industriales. 12.1. Introduccin. Aplicaciones para la supervisin y el control de la produccin.

12.1.1. Sistemas SCADA. 12.1.2. Estructura de un paquete SCADA. 12.1.3. SCADAS comerciales.

12.2. Aplicaciones para la gestin de la planta.

5.3. Programa de prcticas Introduccin a la neumtica

Accionamiento directo de cilindro de doble efecto

Automatismo neumtico para proceso de descarga de piezas

Automatismo Electroneumtico

Automatizacin de un semforo.

Automatizacin neumtica de un proceso de etiquetado de latas de conserva.

Automatizacin de una instalacin de bombeo de agua.

Introduccin al autmata programable.

Maqueta de Alimentador Doble por Gravedad

Maqueta Manipulador Electroneumtico

Maqueta Estacin de Reconocimiento y Medicin

Maqueta Cinta Transportadora

Automatizacin del arranque de un motor mediante estrella - tringulo

Automatizacin del control de bombas hidrulicas

6. Metodologa docente

6.1. Actividades formativas

Actividad Descripcin de la actividad Trabajo del estudiante ECTS Clase de teora Clase expositiva basada en la

tcnica de la leccin magistral con variantes de aprendizaje cooperativo informal. Resolucin de dudas planteadas por los estudiantes.

Presencial: Toma de apuntes. Planteamiento de dudas. Realizacin de actividades de aprendizaje cooperativo informal.

0.7

No presencial: Estudio de la materia 0.7

Clase de problemas.

Se resolvern problemas tipo. Se enfatizar el trabajo en plantear mtodos de resolucin y no en los resultados. Se plantearn problemas similares para que los alumnos los resuelvan en pequeos grupos con la ayuda del profesor.

Presencial: Participacin activa. Resolucin de ejercicios. Planteamiento de dudas.

0.3

No presencial: Estudio de la materia. Resolucin de ejercicios propuestos por el profesor tanto en clase como en la bibliografa.

0.9

Clase de prcticas de laboratorio

Las clases prcticas de laboratorio permite la utilizacin de equipos que hacen posible el planteamiento de casos similares a los reales. Tambin permite el planteamiento de situaciones, casos, ejemplos y problemas que enlazan directamente los contenidos tericos y prcticos de la asignatura. Los puestos de trabajo de los laboratorios estn dotados de equipos informticos que permiten tambin el desarrollo de habilidades computacionales y el manejo de programas profesionales.

Presencial: Manejo de instrumentacin y de equipos y elaboracin de informes durante la sesin de prcticas.

1

No presencial: El alumno realizar un trabajo no presencial tanto antes como despus de la sesin de laboratorio. Con antelacin a dicha sesin, el alumno deber resolver algunos problemas que se le plantearn para prepararlo en la resolucin de la prctica. Con posterioridad el alumno deber realizar dos memorias: una en grupo y otra individual.

0.8

Actividades de evaluacin formativa

Se realizarn preguntas breves y cuestiones terico-prcticas en clase y se corregirn a continuacin como tcnica de evaluacin del aprendizaje y seguimiento del grado de asimilacin de los contenidos.

Presencial: Realizacin de los cuestionarios y evaluacin de los realizados por otros compaeros para fomentar el espritu crtico y su capacidad de auto-evaluacin, auto-reflexin y co-evaluacin.

0.2

Seminarios de problemas y otras actividades de trabajo

Los alumnos trabajan en grupo para resolver problemas con el apoyo del profesor que aclarar conceptos y resolver dudas.

Presencial: Resolucin de problemas. Explicacin del mtodo de resolucin. Exposicin de trabajos.

0.5

No presencial: Los alumnos se reunirn para resolver los problemas planteados.

0.6

cooperativo

Exmenes

Se realizarn pruebas escritas de tipo individual.

Presencial: Resolucin de problemas y cuestiones terico prcticas.

0.2

Tutoras individuales y de grupos

Habrn tutoras tanto individuales como en grupo, con objeto de resolver problemas puntuales.

Presencial: Resolucin de dudas.

0.1

6

7. Evaluacin

7.1. Tcnicas de evaluacin

Instrumentos Realizacin / criterios Ponderacin Competencias

genricas (4.2)evaluadas

Resultados (4.4) evaluados

Pruebas escritas individuales

Cada prueba escrita estar constituida cuestiones y/o problemas que combinan diferentes partes de la asignatura.

60% de la nota final, aunque ser imprescindible obtener al menos un 5 sobre 10 para superar la asignatura.

T1.1, T1.3, T1.7 y T3.2.

Todos

Informes de laboratorio Los alumnos debern realizar un informe de cada una de las prcticas de laboratorio. Una de stas ser elegida para su evaluacin.

20% T1.2, T1.3, T2.1, T2.2, T3.2, T3.7 y T3.9

Todos

Actividades de trabajo cooperativo informal

Se valorarn las actividades de trabajo cooperativo informal que se realizarn durante el curso, as como la resolucin de problemas y trabajos fuera del aula

20% T1.2, T1.3,T2.2, T3.1, T3.9 y E1.2

Todos

Seminarios de problemas y otras actividades de trabajo cooperativo

Se valorar el trabajo desarrollado y los resultados obtenidos en los seminarios de problemas y en otras actividades de trabajo cooperativo que se realizar a lo largo del curso.

7.2. Mecanismos de control y seguimiento El seguimiento y control del aprendizaje del alumno se realizar a travs de las siguientes actividades:

Prueba escrita: corresponder un nico examen final. El peso de esta parte de la evaluacin es del 60%, aunque el alumno deber obtener una nota mnima de 5 puntos sobre 10 para poder superar la asignatura. En dicha prueba se valorarn, no slo los conocimientos especficos de la asignatura, sino tambin las competencias transversales T1.1, T1.3, T1.7 y T3.2.

Cuestiones y actividades planteadas en las clases presenciales, actividades de Aprendizaje Colaborativo informal por grupos y resolucin de problemas y realizacin de trabajos

desarrollados en grupos. Con este grupo de actividades se pretende valorar, adems de las competencias especficas de la asignatura, las competencias transversales T1.2, T1.3, T2.1, T2.2, T2.3, T3.2, T3.7 y T3.9. La valoracin conjunta de estas actividades tendr un peso en la nota final del 20%.

Memoria del trabajo en el laboratorio. Los alumnos debern realizar, por grupo, un informe de cada una de las prcticas. A lo largo del curso debern presentar uno de stos para su evaluacin. En las memorias realizadas en grupo se valorarn, adems de los conocimientos especficos adquiridos en cada prctica, las competencias transversales T1.2, T1.3, T1.5, T2.2, T3.1, T3.9 y E1.2. La valoracin de este trabajo tendr un peso en la nota final del 20%.

8. Recursos y bibliografa

9.1. Bibliografa bsica Automatismos Elctricos, Neumticos e Hidrulicos. Florencio J., Cembranos Mistral. Editorial Thomson-Paraninfo. ISBN: 8497323203. Autmatas Programables. Teora y Prctica. N. Garca, M. Almonacid, R.J. Saltarn, R. Puerto. Universidad Miguel Hernndez, 2000. Autmatas Programables. Entorno y Aplicaciones. E. Mandado, J. Marcos, C. Fernndez, J.I. Armesto, S. Prez. Ed. Thomson Paraninfo, 2004. Autmatas Programables. Josep Balcells, Jose Luis Romeral. Ed. Marcombo, 1997 Automatizacin: problemas resueltos con autmatas programables, J. P. Romera, J. A. Lorite, S. Montoro. Paraninfo, 1994

9.2. Bibliografa complementaria Automatismos y Cuadros elctricos. Equipos e Instalacioes Electrotcnicas. Fermn Moreno, Joseba Zubiaurre. CEYSA Editorial Tcnica. ISBN: 84-86108-33-0. Problemas de diseo de automatismos: electrnico-elctricos y electrnico-neumticos, F. Ojeda Cherta. Paraninfo, 1996

9.3. Recursos en red y otros recursos Asignatura en el aula virtual. Contenidos:

Presentaciones de Power Point utilizadas durante el curso.

Manuales utilizados en las prcticas de la asignatura.

Introduccin de las prcticas de laboratorio a desarrollar durante el curso.

Comit Espaol de Automtica CEA: http://www.cea-ifac.es/noticias/noticias/

RIAI: Revista Iberoamericana de Automtica e Informtica Industrial: http://riai.isa.upv.es/

ISA Seccin Espaola: http://www.isa-spain.org/

Revista Automtica e Instrumentacin:

http://www.grupotecnipublicaciones.com/publicaciones/automatica-e-instrumentacion.html

IEEE Control Systems Society: http://www.ieeecss.org/main/