Sistemas Automatizados y Redes Industriales

HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMTICAS

INGENIERA EN MANTENIMIENTO INDUSTRIALHOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMTICAS

1. Nombre de la asignaturaSistemas automatizados y redes industriales

2. CompetenciasValidar estudios de ingeniera y proyectos tcnico-econmicos mediante anlisis de factibilidad para mejorar la mantenibilidad de los equipos e instalaciones.

3. CuatrimestreTercero

4. Horas Prcticas63

5. Horas Tericas42

6. Horas Totales105

7. Horas Totales por Semana Cuatrimestre7

8. Objetivo de la AsignaturaEl 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 TemticasHoras

PrcticasTericasTotales

I. Conceptos bsicos de control12820

II. Entrada y salida analgica9615

III. Sistemas con PLC141024

IV. Servo control12820

V. Redes industriales161026

Totales6342105

SISTEMAS AUTOMATIZADOS Y REDES INDUSTRIALESUNIDADES TEMTICAS

1. Unidad TemticaI. Conceptos bsicos de control

2. Horas Prcticas12

3. Horas Tericas8

4. Horas Totales20

5. ObjetivoEl 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.

TemasSaberSaber hacerSer

Sistemas de controlDescribir el propsito y los componentes de un sistema de control

Elaborar un diagrama de bloques para un sistema de controlResponsabilidad

Honestidad

Proactivo

Lazo abierto y cerradoDescribir 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 cerradoResponsabilidad

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 linealesResponsabilidad

Honestidad

Proactivo

Tipos de controladoresExplicar las caractersticas de los controladores P, PI, PD y PIDDeterminar los parmetros para controladores P, PI, PD y PID, de acuerdo a su aplicacin

Responsabilidad

Honestidad

Proactivo

SISTEMAS AUTOMATIZADOS Y REDES INDUSTRIALESProceso de evaluacin

Resultado de aprendizajeSecuencia de aprendizajeInstrumentos y tipos de reactivos

Desarrollar un sistema de control de lazo cerrado para gobernar un proceso electromecnico1.- Identificar los elementos que intervienen en un sistema de control2.- Comprender la interrelacin de los elementos anteriores3.-Comprender los requerimientos para el diseo de un controlador PIDEjercicios prcticosLista de verificacin

SISTEMAS AUTOMATIZADOS Y REDES INDUSTRIALESProceso enseanza aprendizaje

Mtodos y tcnicas de enseanzaMedios y materiales didcticos

Videos

Conferencias

Prctica dirigidasComputadora

Can

Software de aplicacin

Software de simulacin

Espacio Formativo

AulaLaboratorio / TallerEmpresa

x


1. Unidad TemticaII. Entrada y salida analgica

2. Horas Prcticas9

3. Horas Tericas6

4. Horas Totales15

5. ObjetivoEl 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 linealesExplicar el diseo y operacin de los codificadores angulares y linealesIntegrar codificadores angulares y lineales para el control de posicin en sistemas automticos

Responsabilidad

Honestidad

Proactivo

Termopares y RTDExplicar el diseo y operacin de termopares y RTDIntegrar termopares y RTD para control y monitoreo de temperatura en sistemas automticos

Responsabilidad

Honestidad

Proactivo

AcelermetrosExplicar los tipos y aplicaciones de los acelermetros (vibraciones)

Integrar acelermetros para el monitoreo de vibraciones en sistemas electromecnicos crticos

Responsabilidad

Honestidad

Proactivo

Vlvulas proporcionalesExplicar el funcionamiento y aplicacin de una vlvula proporcionalIntegrar vlvulas proporcionales en sistemas automticosResponsabilidad

Honestidad

Proactivo

Control de movimientoExplicar el funcionamiento del equipo para control de movimientoIntegrar equipos para control de movimiento en sistemas automticos

Responsabilidad

Honestidad

Proactivo



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.EnsayoLista de cotejo



Estudio de casosComputadora

Can

Software de programacin


Espacio Formativo


x


1. Unidad TemticaIII. Sistemas con PLC

2. Horas Prcticas14

3. Horas Tericas10

4. Horas Totales24

5. ObjetivoEl 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 modularesExplicar 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.

Responsabilidad

Honestidad

Proactivo

Lenguajes normalizados IEC 61131-3Explicar 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.Responsabilidad

Honestidad

Proactivo

Programacin avanzada de PLCExplicar 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.Responsabilidad

Honestidad

Proactivo

Instalacin de sistemas de control basados en PLCDescribir 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

Honestidad

Proactivo



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




Can

Software de programacin


Espacio Formativo


x


1. Unidad TemticaIV. Servo control

2. Horas Prcticas12

3. Horas Tericas8

4. Horas Totales20

5. ObjetivoEl 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 controladoDescribir los elementos que participan en un sistema servo controlado

Elegir el servo controlador adecuado a los requerimientos de una aplicacinResponsabilidad

Honestidad

Proactivo

Programacin de un sistema servo controladoExplicar el proceso de programacin de un sistema servo controlado enlazado a un PLC

Desarrollar aplicaciones para PLC que integren servo controlResponsabilidad

Honestidad

Proactivo

identificacin y correccin de fallas en sistemas servo controlados

Explicar las fallas comunes en un sistema servo controlado y las causas de las mismasDiagnosticar las fallas en sistemas servo controladosResponsabilidad

Honestidad

Proactivo



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 controladosProyecto

Lista de cotejo

SISTEMAS AUTOMATIZADOS Y REDES INDUSTRIALES

Proceso enseanza aprendizaje



Can


Espacio Formativo


x


1. Unidad TemticaV. Redes industriales

2. Horas Prcticas16

3. Horas Tericas10

4. Horas Totales26

5.ObjetivoEl 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 redDescribir las topologas fsicas y lgicas para conexin en redSeleccionar la red industrial adecuada a los requerimientos de una aplicacin

Responsabilidad

Honestidad

Proactivo

Protocolos de comunicacinDescribir 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).Responsabilidad

Honestidad

Proactivo

Buses de campoDescribir 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 industrialResponsabilidad

Honestidad

Proactivo

Integracin de una red industrialExplicar los requerimientos para integrar un sistema de control en red

Integrar un sistema de control automtico en red.Responsabilidad

Honestidad

Proactivo



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

SISTEMAS AUTOMATIZADOS Y REDES INDUSTRIALES

Proceso enseanza aprendizaje



Can


Espacio Formativo


x

SISTEMAS AUTOMATIZADOS Y REDES INDUSTRIALESCAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURACapacidadCriterios 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 operacinPresenta 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 procesosPresenta 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.

SISTEMAS AUTOMATIZADOS Y REDES INDUSTRIALESFUENTES BIBLIOGRFICAS

AutorAoTtulo del DocumentoCiudadPasEditorial

Katsuhiko Ogata(2003)Ingeniera de control modernaD.F. Mex.

MxicoPrentice-Hall

Creus Sol.(2005)Instrumentacin industrialD.F. Mex.

MxicoAlfa Omega Grupo Editor

Hackworth y Hackworth PLC programming methods and applications.Prentice-Hall

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

Sistemas Automatizados y Redes Industriales

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