Sistemas Automatizados y Redes Industriales

ELABOR: COMIT DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE INGENIERA EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

REVIS: COMISIN DE RECTORES PARA LA CONTINUIDAD DE ESTUDIOS

APROB: C. G. U. T. FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009

F-CAD-SPE-23-PE-5A-02

INGENIERA EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMTICAS

1. Nombre de la asignatura Sistemas automatizados y redes industriales

2. Competencias Validar estudios de ingeniera y proyectos tcnico-econmicos mediante anlisis de factibilidad para

mejorar la mantenibilidad de los equipos e instalaciones.

3. Cuatrimestre Tercero

4. Horas Prcticas 63

5. Horas Tericas 42

6. Horas Totales 105

7. Horas Totales por Semana Cuatrimestre

7

8. Objetivo de la Asignatura El alumno integrar sistemas automatizados y redes industriales para mejorar la operacin de los procesos

de la empresa y la adquisicin de datos para mantenimiento, mediante la seleccin, instalacin y

conservacin de los equipos asociados.

Unidades Temticas Horas

Prcticas Tericas Totales

I. Conceptos bsicos de control 12 8 20

II. Entrada y salida analgica 9 6 15

III. Sistemas con PLC 14 10 24

IV. Servo control 12 8 20

V. Redes industriales 16 10 26

Totales 63 42 105





SISTEMAS AUTOMATIZADOS Y REDES INDUSTRIALES

UNIDADES TEMTICAS

1. Unidad Temtica I. Conceptos bsicos de control


3. Horas Tericas 8

4. Horas Totales 20

5. Objetivo El alumno aplicar las tcnicas bsicas de control para la ptima operacin y conservacin de equipos, mediante la aplicacin de

sistemas de control de lazo abierto y lazo cerrado.

Temas Saber Saber hacer Ser

Sistemas de

control

Describir el propsito y

los componentes de un sistema de control

Elaborar un diagrama

de bloques para un sistema de control

Responsabilidad

Honestidad Proactivo

Lazo abierto y cerrado

Describir las caractersticas de los sistemas de control de

lazo abierto y de lazo cerrado

Distinguir las diferencias operativas entre sistemas de

control de lazo abierto y lazo cerrado

Responsabilidad Honestidad Proactivo

Sistemas lineales.

Explicar el alcance de los sistemas lineales y su uso como aproximacin

a sistemas no lineales

Aproximar sistemas lineales a sistemas no lineales


Tipos de

controladores

Explicar las

caractersticas de los controladores P, PI, PD y PID

Determinar los

parmetros para controladores P, PI, PD y PID, de acuerdo a su

aplicacin

Responsabilidad







Proceso de evaluacin

Resultado de aprendizaje Secuencia de aprendizaje Instrumentos y tipos de

reactivos

Desarrollar un sistema de

control de lazo cerrado para gobernar un proceso

electromecnico

1.- Identificar los elementos que

intervienen en un sistema de control

2.- Comprender la interrelacin

de los elementos anteriores 3.-Comprender los

requerimientos para el diseo de un controlador PID

Ejercicios prcticos

Lista de verificacin






Proceso enseanza aprendizaje

Mtodos y tcnicas de enseanza Medios y materiales didcticos

Videos Conferencias Prctica dirigidas

Computadora

Can Software de aplicacin Software de simulacin

Espacio Formativo

Aula Laboratorio / Taller Empresa

x






UNIDADES TEMTICAS

1. Unidad Temtica II. Entrada y salida analgica

2. Horas Prcticas 9

3. Horas Tericas 6

4. Horas Totales 15

5. Objetivo El alumno monitorear procesos mediante sistemas electrnicos de control, para la adquisicin de la informacin necesaria en la toma

de decisiones de mantenimiento.


Codificadores

angulares y lineales

Explicar el diseo y

operacin de los codificadores angulares

y lineales

Integrar codificadores

angulares y lineales para el control de

posicin en sistemas automticos

Responsabilidad


Termopares y

RTD

Explicar el diseo y

operacin de termopares y RTD

Integrar termopares y

RTD para control y monitoreo de

temperatura en sistemas automticos

Responsabilidad


Acelermetros Explicar los tipos y

aplicaciones de los acelermetros

(vibraciones)

Integrar acelermetros

para el monitoreo de vibraciones en

sistemas electromecnicos

crticos

Responsabilidad


Vlvulas proporcionales

Explicar el funcionamiento y

aplicacin de una vlvula proporcional

Integrar vlvulas proporcionales en

sistemas automticos

Responsabilidad Honestidad

Proactivo

Control de movimiento

Explicar el funcionamiento del

equipo para control de movimiento

Integrar equipos para control de movimiento

en sistemas automticos


Proactivo








reactivos

Presentar un informe tcnico en donde describa la

integracin de entradas y salidas analgicas de un

control en aplicaciones de monitoreo y control de sistemas electromecnicos

con enfoque en el mantenimiento predictivo.

1.- Identificar las caractersticas de seales analgicas y su

proceso de digitalizacin.

2.- Comprender el funcionamiento y aplicacin de sistemas analgicos y digitales.

3.- Formular aplicaciones que

integren elementos analgicos a sistemas de control.

Ensayo Lista de cotejo








Estudio de casos Computadora

Can Software de programacin Software de simulacin

Espacio Formativo


x






UNIDADES TEMTICAS

1. Unidad Temtica III. Sistemas con PLC


3. Horas Tericas 10

4. Horas Totales 24

5. Objetivo El alumno monitorear y controlar procesos y equipos para la optimizacin de las actividades de produccin y mantenimiento

mediante la aplicacin de PLC modulares.


Arquitectura de sistemas

compactos y modulares

Explicar la estructura fsica y lgica de PLC

compactos y modulares

Seleccionar el PLC adecuado a una

aplicacin de acuerdo al tipo y nmero de

entradas y salidas y otros requerimientos, tales como E/S de alta

velocidad, lazos PID, seguridad, redundancia,

entre otros.


Proactivo

Lenguajes normalizados

IEC 61131-3

Explicar las caractersticas de los lenguajes

normalizados IEC 61131-3, (lenguaje escalera,

bloques de funcin, lista de instrucciones, texto

estructurado)

Elaborar programas de PLC que contemplen

monitoreo de condiciones, conteo de

ciclos y tiempo de operacin.


Proactivo

Programacin avanzada de

PLC

Explicar las instrucciones para manejo de variables,

movimientos, comparaciones,

aritmtica, subrutinas, interrupciones, conversiones, manejo de

tablas, entre otras

Desarrollar aplicaciones para PLC que utilicen

instrucciones de programacin avanzada

enfocados a mantenimiento basado en condicin.


Proactivo





Instalacin de

sistemas de control basados

en PLC

Describir los criterios para

instalacin de acuerdo a normas europeas y

americana.

Instalar sistemas de

control basados en PLC modulares con enfoque a

la mantenibilidad.

Responsabilidad









reactivos

Generar un proyecto de aplicacin en el cual integre

un PLC en un sistemas de monitoreo y control

orientados a elementos tecnolgicos de

mantenimiento predictivo, donde utilice variables de proceso, facilitando la

generacin de rdenes de trabajo.

1.- Identificar los elementos de PLC compactos y modulares

2.- Comprender las

caractersticas y posibilidades de los lenguajes de

programacin normalizados 3.- Comprender el propsito y

aplicacin de las instrucciones para programacin avanzada de

PLC 4.- Comprender los criterios

para instalacin de sistemas basados en PLC"

Proyecto Lista de cotejo








Estudio de casos Computadora Can

Software de programacin Software de simulacin

Espacio Formativo


x





SISTEMAS AUTOMATIZADOS Y REDES INDUSTRIALES UNIDADES TEMTICAS

1. Unidad Temtica IV. Servo control


3. Horas Tericas 8

4. Horas Totales 20

5. Objetivo

El alumno evaluar sistemas servo controlados para mantener el

funcionamiento ptimo de estos sistemas mediante la seleccin y ajuste de equipos


Estructura de un sistema

servo controlado

Describir los elementos que participan en un

sistema servo controlado

Elegir el servo controlador adecuado a

los requerimientos de una aplicacin


Proactivo

Programacin

de un sistema servo

controlado

Explicar el proceso de

programacin de un sistema servo

controlado enlazado a un PLC

Desarrollar aplicaciones

para PLC que integren servo control

Responsabilidad


identificacin y correccin de fallas en

sistemas servo controlados

Explicar las fallas comunes en un sistema servo controlado y las

causas de las mismas

Diagnosticar las fallas en sistemas servo controlados









reactivos

Elaborar, a partir de un caso, un proyecto de

aplicacin en el que integrar sistemas de servo

control a un PLC para el control de posicin

1.- Comprender la estructura de un sistema servo controlado

2.- Comprender las funciones

de programacin de un sistema servo controlado

3.- Reconocer las fallas y las causa en sistemas servo

controlados

Proyecto Lista de cotejo









Software de simulacin

Espacio Formativo


x






UNIDADES TEMTICAS

1. Unidad Temtica V. Redes industriales


3. Horas Tericas 10

4. Horas Totales 26

5.Objetivo El alumno interconectar sistemas automatizados en red industrial, para facilitar las actividades de mantenimiento, mediante el

monitoreo en lnea de condiciones de los equipos y procesos


Topologas de

red

Describir las topologas

fsicas y lgicas para conexin en red

Seleccionar la red

industrial adecuada a los requerimientos de una

aplicacin

Responsabilidad


Protocolos de comunicacin

Describir las caractersticas de los

protocolos empleados para comunicacin en

una red de control

Configurar la comunicacin en una red

industrial de acuerdo al protocolo (TCP/IP,

CSMA/CA).


Proactivo

Buses de campo

Describir las caractersticas y

aplicaciones de las redes industriales: Ethernet,

Profibus, DeviceNet, ASI, CAN OPEN, entre

otros

Instalar un bus de campo para una

aplicacin en red industrial


Proactivo

Integracin de una red

industrial

Explicar los requerimientos para

integrar un sistema de control en red

Integrar un sistema de control automtico en

red.


Proactivo








reactivos

Elaborar, a partir de un caso, una integracin de

redes industriales para el control de procesos y el

monitoreo de condiciones

1.- Comprender las topologas fsicas y lgicas de las redes

industriales

2.- Comprender los esquemas de comunicacin entre

dispositivos en una red industrial

3.- Analizar las caractersticas de los buses de campo

4.- Comprender los requerimientos para la

instalacin de una red industrial

Ejercicios prcticos Lista de verificacin









Software de simulacin

Espacio Formativo


x






CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA

Capacidad Criterios de Desempeo

Diagnosticar maquinaria y equipo

mediante tcnicas predictivas con ensayos no destructivos (termografa, vibraciones, ultrasonido, tribologa, entre otras)

aplicando modelos matemticos y otras herramientas para la deteccin oportuna

de fallas y optimizacin de las actividades de mantenimiento.

Presenta el diagnstico de las condiciones de

operacin de los sistemas electromecnicos utilizando tcnicas predictivas (inspeccin visual, lubricacin, termografa, ultrasonido, vibraciones,

alineacin con lser y otras pruebas no destructivas).

Mejorar el uso de los energticos mediante proyectos de ahorro y calidad de la energa para la reduccin de costos de

operacin

Presenta un proyecto integral de ahorro y calidad de la energa, que contemple el costo-beneficio considerando el medio ambiente, el uso

de energas alternas y nuevas tecnologas, acorde a la normatividad vigente.

Proponer sistemas de control automatizado usando las nuevas tecnologas para eficientar la funcionalidad

del mantenimiento y de los procesos

Presenta propuestas de proyectos de automatizacin de maquinaria, equipo e instalaciones que incluyan el uso de tecnologas y

manejo de informacin de mantenimiento considerando aspectos de seguridad, higiene y

medio ambiente.






FUENTES BIBLIOGRFICAS

Autor Ao Ttulo del

Documento Ciudad Pas Editorial

Katsuhiko

Ogata

(2003) Ingeniera de control moderna

D.F. Mex.

Mxico Prentice-Hall

Creus Sol. (2005) Instrumentacin industrial

D.F. Mex.

Mxico Alfa Omega Grupo Editor

Hackworth y

Hackworth

PLC programming methods and applications.

Prentice-Hall

Sistemas Automatizados y Redes Industriales

Documents

Transcript of Sistemas Automatizados y Redes Industriales