Silabus Automatizacion II

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Automatización Industrial II INGENIERIA MECATRONICA VIII Semestre - 2012 Universidad Andina “Néstor Cáceres Velásquez”

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Automatización Industrial II

INGENIERIA MECATRONICA

VIII Semestre - 2012

Universidad Andina

“Néstor Cáceres Velásquez”

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Quienes somos

Instituir en una carrera de excelencia académica, acreditada nacional e internacionalmente y con liderazgo científico – tecnológico en la Región y el País.

Somos una Carrera Académico Profesional que forma ingenieros lideres capaces crear y transformar la tecnología en bien de la sociedad, premunidos de valores éticos de la Región y del País.

VISION

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SILABUS

Automatización

Industrial

II

I. INFORMACIÓN GENERAL

Prerrequisito : IMEE – 077

Automatización Industrial I

Código : IMEE - 078

Crédito :05

Nombre de la Facultad INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS

Carrera Académico Profesional INGENIERÍA MECATRÓNICA

Sistema curricular RÍGIDO SEMESTRALIZADO

Área curricular MECÁTRONICA Nivel de estudios AÑO : Cuarto SEMESTRE: VIII

Semestre académico 2012 – I

No. de horas Semanales Teórica.: 02, Practica.: 03 Total de hrs.: 05

Duración del curso 15 SEMANAS (75 horas semestrales)

Inicio 09 ABRIL 2012, Finalizac.: 29 AGOSTO 2012

Local SUB SEDE PUNO Turno: Tarde

INFORMACIÓN DEL DOCENTE

Nombre LENIN D. PAREDES MAMANI

Titulo Ingeniero Químico

Teléfono Móvil (051) 983 - 617375

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I

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Desarrollo de Automatización Industrial II:

Automatización Industrial es fundamental para el manejo de los procesos de producción de las plantas industriales. Está comprobado que el aumento de la productividad está muy relacionado a la automatización de los procesos en la medida que se haga un uso eficiente de los equipos y sistemas asociados. Actualmente la tecnología permite establecer una serie de estrategias de control que eran de difícil implementación hasta hace solamente algunos años atrás, en especial en procesos industriales complejos.

Los equipos y sistemas de instrumentación y control de última generación exigen al ingeniero mecatrónico responsable de los sistemas de control de una planta estar actualizado, especialmente en la evolución de equipamiento de tecnología digital, su aplicación en redes industriales y en la integración de los sistemas de planta con los sistemas administrativos.

El constante aumento en el uso de automatización y control avanzado en la industria entrega grandes beneficios a las operaciones y deja mucha información para otras áreas, como mantenimiento y planificación. Sin embargo, como los operadores no acostumbran poseer un conocimiento completo del funcionamiento del equipamiento que utilizan, no tienen forma de saber cuándo ha ocurrido una disminución de desempeño industrial.

Es fundamental que todas los estudiantes que participan en la Automatización Industrial II tengan un conocimiento acabado y profundo del proceso productivo que desean intervenir. Esto es muy importante porque lo que se busca son beneficios económicos, lo cual requiere mantener funcionando los procesos en su punto de operación el mayor tiempo posible para asegurar una productividad con calidad uniforme.

En los últimos años, se ha masificado el uso de la Automatización dentro de la industria manufacturera, pero en muchas ocasiones, los sistemas de automatización han sido implementados en áreas de producción de manera “aislada”, provocando la aparición de “islas”, donde se optimiza el rendimiento parcial, pero no el performance global.

La presente asignatura ofrece a los participantes las competencias necesarias para desarrollarse en el uso de tecnologías modernas que puedan aplicar en la mejora de los procesos de producción de nuestras industrias constituidos en Latinoamérica.

II. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA Y/O SUMILLA

UNIDAD I. FUNDAMENTOS DE LA AUTOMATIZACION INDUSTRIAL.- Fundamento de las funciones de Automatización, sensorica, operaciones y procesos unitarios

UNIDAD II. FUNCIONES AVANZADAS DE AUTOMATIZACION.- Suministro de Energía, Motores y carga, Arranque y Protección de Motores C.A. Arranque de Motor

UNIDAD III. AUTOMATIZACION INDUSTRIAL.- Adquisición de Datos, Seguridad de Personas y maquinarias, Interface H-M: Dialogo, Tratamiento de Datos y software, Eco - Diesño

UNIDAD IV. REDES INDUSTRIALES.- Comunicación y Redes de Datos. Protocolos Industriales de Comunicación. Redes de PLC, SCADA y DCS.

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4.1. Al término de la asignatura el estudiante:

§ A partir de las necesidades, elige una arquitectura y después una tecnología hasta llegar al producto dentro del concepto de Eco-diseño de la Automatización Industrial en los equipos y procesos comunes de la industria.

4.2. Conoce y comprende:

§ Fundamenta los principios básicos de la Automatización Industrial.

§ Identifica los tipos de problemas que se relacionan directamente en la fase de operación de Equipos de Control Automatizado en la Industria.

4.3. Sabe:

§ Aplicar las propiedades fundamentales que se necesitan en el análisis y resolución de problemas que involucran el control automático en la Industria.

§ Resolver problemas en la integración electromecánica consiguiente la correcta operación de las redes industriales.

§ Aplicar metodologías de investigación en la construcción de su prospectiva de la automatización industrial en la región Puno.

IV. COMPETENCIAS DEL CURSO

III. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA

3.1. Objetivos Generales:§ Dar un marco teórico práctico sólido basado en el análisis en ingeniería de la

automatización y la práctica aplicada de esta, en el logro de optimización y modernización de la industria regional y nacional.

§ Desarrollar criterios para la prospección de la ingeniería de la automatización industrial.

3.2. Objetivos Específico:§ Comprender y relacionar correctamente los principales fundamentos teóricos

prácticos y procedimientos sobre la automatización industrial. § Identificar la importancia de la automatización industrial en el proceso de la

optimización y modernización dentro de la actividad industrial de la Región Puno.§ Diseñar, instalar y seleccionar adecuadamente los componentes en el proceso

de equipamiento de la Automatización en las Plantas Industriales .§ Analizar, participar en equipo y elaborar los sinopsis correspondiente de los

proyectos hipotéticos de procesos de producción, empleando la metodología establecida.

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V. PROGRAMACION POR UNIDAD DE APRENDIZAJE

N° SEMANA CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

CONTENIDOS CONCEPTUALES

CONTENIDOS ACTITUDINALES

00(09ABR- 14ABR)

Teoría: Fundamentos del control industrial, Estudio y análisisPráctica: resuelve problemas referidos al tema, caracterización de control industrial

Participa y sugiere sobre las actividades propuestas en el silabo.Presenta, sustenta y debate trabajos grupales sobre temas relacionados a la temática de la unidad con la moderación y facilitación del docente.

Reflexiona, analizaDemuestra:

ResponsabilidadEficienciaPro actividad

01(16ABR- 21ABR)

Teoría: Tipos de sistemas de control industrialPráctica: resuelve problemas referidos al tema, análisis orgánico y físico

Explicar y aplicar motivando con ejercicios en los conceptos básicos generando el dominio del tema en forma grupal e individual, generando seguridad en el desarrollo

ReflexionaDemuestra:

ResponsabilidadEficienciaPro actividad

02(23 ABR- 28ABR)

Teoría: Sensores y medidores industrialesPráctica: resuelve problemas referidos al tema. Practicas de reconocimiento de sensores y medidores

Explica las propiedades de los hidrocarburos y los conceptos importantes en la práctica analizando los resultados. Motivación en las prácticas de laboratorio con seguridad e higiene

ReflexionaDemuestra:

ResponsabilidadEficienciaPro actividad

03(30ABR- 04MAY)

Teoría: Operaciones y procesos unitarios en la industriaPráctica: resuelve problemas referidos al tema. De operaciones unitarias básicas de industria

Elabora y expone un trabajo de investigación sobre las operaciones productivas industriales en un caso específico e identifica las variables de proceso de importancia para la automatización

ReflexionaDemuestra:

ResponsabilidadEficienciaPro actividad

1. TÍTULO: FUNDAMENTOS DE LA AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

2. CAPACIDADES DE LA UNIDAD 01.Al terminar la Unidad 01 el estudiante:

A. Define conceptos sobre control de procesos industriales, explica su relación con otras ciencias y con la profesión de Ingeniería Mecatrónica y valora la importancia del uso de estrategias de control en el bienestar de la industria y la sociedad.

B. Clasifica los sensores y actuares en los procesos unitarios aplicados en la industria .C. Reconoce, interpreta y desarrollas las teorías básicas de las operaciones y procesos unitarios, con bases en

fenómeno de transferencia en la industria.3. PROGRAMACIÓN SEMANAL DE CONTENIDOS DE LA UNIDAD 01

5.1. UNIDAD 01

AP AA

6% 18%

6% 12%

6% 6%

6% 24%

1. TÍTULO: FUNCIONES AVANZADAS DE AUTOMATIZACION

2. CAPACIDADES DE LA UNIDAD 02.Al terminar la Unidad 02 el estudiante:

A. Regula, practica en la selección adecuada del suministro de electricidad de la maquina.B. Frena y Arranca motores multifunción.

5.2. UNIDAD 02

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N° SEMANA CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

CONTENIDOS CONCEPTUALES

CONTENIDOS ACTITUDINALES

04(07MAY – 11 MAY)

Teoría: Suministro de Energía Eléctrica. Práctica: Selecciona adecuadamente el suministro de electricidad

Recuerda normas, regula practica en la selección adecuada en el suministro de electricidad de la maquinas industriales y verifica función de control

Reflexiona, analizaDemuestra:

ResponsabilidadEficienciaPro actividad

Desarrolla trabajos de investigación

05(14MAY – 18MAY)

Teoría: Motores y Carga Práctica: Evalúa las tecnologías del motor

Informa sobre cargas y comportamiento de los motores en las instalaciones industriales

Reflexiona, analiza, sintetiza.Espíritu de emprendimiento. Esclarece dudad y preguntas

06(21MAY – 25MAY)

Teoría: Arranque y Protección de Motores C.A.Práctica: resuelve problemas referidos al arranque y frenado de motores

Experimentar el comportamiento De arranque y frenado de motores de CA y elige dispositivos de proteccion

Interés en el desarrollo y calculo de trabajos e investigaciones planteadas

07(28MAY–31MAY)

Teoría: Arranque de MotorPráctica: resuelve problemas De las funciones en la construcción de un arranque motor

Elabora abanicos de selección para construir un arranque motor

ReflexionaDemuestra:

ResponsabilidadEficienciaPro actividad

AP AA

6% 42%

6% 36%

6% 30%

6% 48%

3. PROGRAMACIÓN SEMANAL DE CONTENIDOS DE LA UNIDAD 02

5.3. UNIDAD 03

1. TÍTULO: AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

2. CAPACIDADES DE LA UNIDAD 03.Al terminar la Unidad 03 el estudiante:

A. Realizar programas de automatización para los PLCs. B. Configurar el hardware y software para sistemas de redes industriales. C. Evaluar técnicas alternativas para la automatización en proyectos industriales.

3. PROGRAMACIÓN SEMANAL DE CONTENIDOS DE LA UNIDAD 03

N° SEMANA CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

CONTENIDOS CONCEPTUALES

CONTENIDOS ACTITUDINALES

08(04 JUN – 08 JUN)

Teoría: Adquisición de Datos: Detección, Seguridad de personas y Maquinas.Práctica: Evalúa funciones y tecnología en detección.

Elabora abanicos de selección para las tecnologías de detección, Aplica la Normativa IEC para maquinas y productos

Reflexiona, analizaDemuestra:

ResponsabilidadEficienciaPro actividad

Desarrolla trabajos de investigación

09(11 JUN – 15 JUN)

Teoría: Interface Hombre – Maquina: Dialogo.Práctica: resuelve problemas de dialogo y soluciones de mando.

Dialoga con la maquina de acuerdo con el funcionamiento de la maquina.Soluciona mandos e interfaces.Configura pantallas

Reflexiona, analiza, sintetiza.Espíritu de emprendimiento. Esclarece dudad y preguntas

AP AA

7% 63%

8% 56%

1ra. Evaluación Parcial: se tomará 01 evaluación teórico – práctica en las fechas indicadas la que consistirá en un 75% de aspectos prácticos y 25% de aspectos teóricos.

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Este capitulo ofrece las herramientas necesarias para actualizar en estos aspectos relacionados con el control de procesos industriales y en la comunicación de equipos y sistemas de control de última generación.

Al terminar la Unidad 04 el estudiante:

A. Diferenciar las características de distintos protocolos industriales.

B. Configurar las comunicaciones en equipos de medición y control.

C. Integrar equipos y sistemas en redes industriales.

D. Adquisición y manejo de señales de procesos por computadora.

E. Manejar software de supervisión y control de procesos.

83. PROGRAMACIÓN SEMANAL DE CONTENIDOS DE LA UNIDAD 03

N° SEMANA CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

CONTENIDOS CONCEPTUALES

CONTENIDOS ACTITUDINALES

10(18 JUN – 22 JUN)

Teoría: Tratamiento de Datos y software. Práctica: Ejemplifica concretamente esquemas, productos y software

Presenta ejemplos concretos de arquitectura de sistemas de control entre híbrido sg2

Reflexiona, analizaDemuestra:

ResponsabilidadEficienciaPro actividad

Desarrolla trabajos de investigación

11(25JUN – 28JUN)

Teoría: Gestión del Equipamiento, Eco-Diseño. Práctica: resuelve problemas de reciclaje al final de los proyectos.

Presenta la arquitectura de sistema de control de las posibles proyectos hipotéticos de automatización en la transformación de productos regionales

Reflexiona, analiza, sintetiza.Espíritu de emprendimiento. Esclarece dudad y preguntas

AP AA

7% 77%

7% 70%

5.4. UNIDAD 04

1. TÍTULO: REDES INDUSTRIALES

2. CAPACIDADES DE LA UNIDAD 04.

La aplicación de las comunicaciones digitales en el control de procesos se ha incrementado en forma vertiginosa en estos últimos años. Se habla actualmente de redes industriales, en las cuales se manejan diferentes niveles de información, permitiendo integrar los sistemas de producción de la planta con los sistemas administrativos.

2da. Evaluación Parcial: se tomará 01 evaluación teórico – práctica en las fechas indicadas la que consistirá en un 75% de aspectos prácticos y 25% de aspectos teóricos.

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Se busca la participación activa de los estudiantes durante el periodo de clases, promoviendo la discusión el diálogo, el aporte personal y de grupo y el análisis sobre los casos presentados y los ejemplos respectivos. Los seminarios en las horas de prácticas permitirán desarrollar destrezas y habilidades en la solución de problemas relacionados a la temática de cada unidad. La solución en casa de problemas encargados provenientes del libro texto y otros, y la investigación de grupo sobre casos específicos, constituyen un elemento esencial del aprendizaje del tema tratado en las clases y es el vehículo para sensibilizar a los estudiantes sobre la importancia de la asignatura en el manejo y la administración de la energía y su relación con su desarrollo y futuro personal, de la sociedad y del planeta. El uso de software contenido en el CD del material entregado y la búsqueda de información en manuales, libros especializados y en la Web, complementan eficazmente el aprendizaje. Los procedimientos didácticos se detallan en cada unidad.

VIII. ESTRATEGIAS METODOLOGICAS

IX. MATERIALES DIDÁCTICOS

9.1. Materiales educativos interactivos§ Materiales impresos: textos básicos, módulos de aprendizaje,

artículos científicos.§ Materiales virtuales: buscadores de Internet, información

disponible en discos compactos9.2. Materiales educativos de exposición

§ Pizarra acrílica, plumones, mota, proyectos multimedia, software aplicativo, programas varios.

9.3. Actividades de aprendizaje§ Evaluaciones mediante prácticas calificadas y trabajos

encargados§ Visitas técnicas a instituciones, fábricas y empresas del ramo.§ Exposiciones de los temas y conceptos del curso.

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Se utiliza estrategias didácticas para desarrollar en los estudiantes las competencias del curso y las capacidades detalladas para cada unidad.

N° SEMANA CONTENIDOS PROCEDIMENTALES

CONTENIDOS CONCEPTUALES

CONTENIDOS ACTITUDINALES

12(02 JUL – 06 JUL)

Teoría: Arquitectura de Comunicaciones Práctica: resuelve problemas referidos al tema, Pruebas de comunicación digital.

Utiliza en cada sesión de clase, estrategias y mecanismos académicos. Entiende la teoría como base fundamental para el acceso al lab. cuya experimentación profundiza temas tratados.

Reflexiona, analizaDemuestra:

ResponsabilidadEficienciaPro actividad

Desarrolla trabajos de investigación

13(09 JUL – 13 JUL)

Teoría: Protocolos Industriales de Comunicación Práctica: resuelve problemas referidos a protocolos industriales comunicación

Promover la participación individual y grupal de los asistentes generando las sinergias en el debate de la actualidad referente al temas de la sesión

Reflexiona, analiza, sintetiza.Espíritu de emprendimiento. Esclarece dudad y preguntas

14(16 JUL – 20 JUL)

Teoría: Redes de PLC, SCADA y DCS Práctica: Configura las comunicaciones en una red industrial.

Hacer uso del laboratorio para el estudio de los temas tratados, lo que permite poner en práctica la teoría.

Interés en el desarrollo y calculo de trabajos e investigaciones planteadas

15(23 JUL – 27 JUL)

Teoría: Integración de Redes IndustrialesPráctica: resuelve problemas referidos a la integración de equipos y sistemas en redes industriales

Aplicación de apuntes en la tomas de datos, cálculos, análisis para generar un material de apoyo en forma de separatas para la mejora en la compresión del concepto.

ReflexionaDemuestra:

ResponsabilidadEficienciaPro actividad

AP AA

6% 96%

6% 90%

7% 84%

4% 100%

3. PROGRAMACIÓN SEMANAL DE CONTENIDOS DE LA UNIDAD 04

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X. INDICADORES, TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN

Aut

omat

izac

ión

Indu

stria

l II

10.1. Criterios: Logros de conocimiento (Nivel de análisis y facilidad para resolver problemas). Logros de capacidades (Interpretación de gráficos, destreza en manejo de instrumentos). Logros de actitudes (Tolerancia, respeto, responsabilidad y cooperación).

10.2. Base legal:De acuerdo al Estatuto Universitario y los reglamentos se considera que las EVALUACIONES SERAN PERMANENTES, durante el periodo académico. Las calificaciones serán en la ESCALA de 00 a 20.

El calificativo mínimo aprobatorio es ONCE. Sólo se considera el medio punto favorable al estudiante, en el promedio final de la asignatura.

Las evaluaciones comprenden los siguientes rubros:

§ EP = Promedio aritmético de los exámenes parciales § PL = Promedio aritmético de los informes de prácticas de laboratorio§ TI = Trabajo de investigación

El valor porcentual de los promedios evaluados, para obtener la nota de semestre es la siguiente: Prácticas de laboratorio = 50 %; Trabajos de Investigación = 10% y Exámenes parciales = 40%, entonces la nota del proceso será igual a:

En el caso que la Nota Semestral sea menor de 10,5 (NS<10,5) será necesario un examen final (EF), la nota final (NF) para el acta será de la siguiente forma:

P = 0, 50(PL) + 0,10(TI) + 0,40(EP)

NF = 0,6(NS) + 0,4(EF)

10.3. Del Incumplimiento a las Evaluaciones

El estudiante está OBLIGADO A PRESENTARSE A TODAS LAS EVALUACIONES EN LA HORA Y FECHAS PROGRAMADAS, de no hacerlo, SE HACE ACREEDOR A LA NOTA CERO (00) en dicha evaluación, para JUSTIFICAR el estudiante debe presentar solicitud de evaluación extemporánea dirigida al director de la C.A.P. de Ingeniería Mecatrónica adjuntando el documento justificatorio. La tolerancia máxima para el ingreso a una clase es de diez (10) minutos. Después de este período de tolerancia no se permitirá el ingreso y/o se considerará inasistencia. Las clases no realizadas deberán ser recuperadas dentro del tiempo asignado al capítulo o unidad didáctica correspondiente. Es responsabilidad del profesor programar la fecha para la clase de recuperación, así como asegurar las facilidades de aula y materiales para dicha clase. La recuperación no será programada en el tiempo asignado a otro curso. De manera excepcional, ante la imposibilidad de poder disponerse de una fecha para la clase de recuperación, el profesor al que le correspondía dictarla deberá entregar al Director el texto de su clase y una presentación con los gráficos para que éste los entregue al delegado del grupo.

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XI. PROGRAMACION DE TUTORIA Y CONSEJERIA

JUEVESMARTES VIERNES

CLASES TEORICAS Hora: 15:00 – 17:15Salón: Pab. I - A13

Con el propósito de orientar y apoyar a los estudiantes en la solución de los problemas y dificultades académicas que afecten su desempeño en la asignatura, el docente estará disponible en la sala de profesores durante las horas semanales no lectivas.

XII. HORARIO DE CLASES

MIERCOLESLUNESINTENSIDAD HORARIA (TEORIA, PRACTICA, LABORATORIO)

CLASES PRACTICAS

LABORATORIO

PRACTICAS

Hora: 12:00 – 14:15Salón: Pab.I - A13

CONSULTAS

OFICINA DE SERVICIOS ACADÉMICOS

DECANO DE LA FACULTAD

DOCENTE DE LA ASIGNATURA

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Ingeniería Mecatrónica

Bibliografía

1. Lepage. F. Les Resea Locaux Industriels, Hermes – Traite Des Nouvelles Technologies.2. Fages, G. Les Bus of Terrain, Schneider electric, Collection Technique.3. Piedrafita Moreno Ramón (2004).Ingeniería de la Automatización Industrial 2da Edición Editorial RaMa – Zaragoza

España.4.Creus Antonio (1997). Instrumentación Industrial. Alfa-omega grupo editor (6ta edición), México5. Ogata Katsuhiko. (1998) Ingeniería de Control Moderna, tercera edición. Prentice-Hall Hispanoamericana –

Englewood Cliffs – Londres. 6. Biblioteca Digital y Documentos Electrónicos de Schneider Electric.

Aut

omat

izac

ión

Indu

stria

l II

Informes:

Jr. Tacna N° 783 – Puno / Perú T: (051) 357087 Mail: www.mecatronicauancv.com//[email protected]

2012