Sistemas de Procesos IndustrialesI-Optativa

7/25/2019 Sistemas de Procesos IndustrialesI-Optativa

1/11

INSTITUTO POLITCNICO NACIONALSECRETARA ACADMICA

DIRECCIN DE EDUCACIN SUPERIOR

PROGRAMA SINTTICOCARRERA: Ingeniera en Control y Automatizacin.

ASIGNATURA: Sistemas de Procesos Industriales I SEMESTRE: Octavo

OBJETIVO GENERAL:

El alumno especificar y seleccionar los elementos para la operacin de PLCs y sistemas de control distribuido,previo anlisis de los diferentes sistemas digitales de control existentes en el mercado nacional e internacional,as como de la normatividad correspondiente para controlar en forma completa un proceso Industrial.

CONTENIDO SINTTICO:I Introduccin a los Sistemas de Control.II Sistemas de Control Automtico.III Alarmas y Dispositivos de Proteccin.IV Desarrollo Computacional de Sistemas de Control de Procesos.V Centros de Control.

METODOLOGA:

Definicin de conceptos con la orientacin del profesor, resolucin de ejercicios en clase y de tarea, uso denormas, material bibliogrfico y audiovisual, de catlogos y manuales, bsqueda de informacin para laelaboracin de un trabajo de aplicacin final, asistencia a visitas industriales, realizacin de prcticas de

laboratorio, trabajo colaborativo en grupos pequeos para revisin de casos de estudio presentados por losalumnos o el profesor.

EVALUACIN Y ACREDITACIN:

La parte terica se evaluar con tres exmenes parciales escritos cuyo valor ser del 20%, 10% las tareas, elavance en la bsqueda de informacin del trabajo de aplicacin o la entrega tendrn un valor del 10 %, y el 60%restante ser el promedio de las calificaciones del laboratorio. La suma de las calificaciones de la teora y ellaboratorio se realizar siempre que ambas sean aprobatorias.

BIBLIOGRAFA:

Bryan, Programable Controllers Application, Ed. Industrial Text, 1 Edicin, USA, 1988, 1737 pp.

Liptk Bela, Instruments Engineers Handbook, Ed. ISA, 4aEdicin, USA, 2003, 1554 pp.

Maloney, Timothy, Electrnica Industrial Moderna, Ed. Pearson, 3aEdicin, USA, 1997, 980 pp.

Wade, Harold, Basic and Advanced Regulatory Control System Design and Aplication, Ed. ISA, 2aEdicin, USA,2004, 372 pp.


2/11



ESCUELA:Superior de Ingeniera Mecnica y

ElctricaCARRERA: Ingeniera en Control yAutomatizacinOPCIN:COORDINACIN:DEPARTAMENTO: Acadmico de ICA

ASIGNATURA :Sistemas de Procesos Industriales I

SEMESTRE: OctavoCLAVE:CRDITOS: 4.5VIGENTE: 2006TIPO DE ASIGNATURA: Prctica (Optativa)MODALIDAD: Escolarizada

TIEMPOS ASIGNADOS

HRS/SEMANA/TEORA:HRS/SEMANA/PRCTICA:4.5

HRS/SEMESTRE/TEORA:HRS/SEMESTRE/PRCTICA: 81

HRS/TOTALES: 81

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADOPOR: Academia de Procesos Industriales.REVISADO POR:Subdireccin AcadmicaAPROBADO POR: Consejo Tcnico ConsultivoEscolar de la ESIME Zacatenco.M. en C. Jess Reyes Garca.

AUTORIZADO POR:Comisin de Planes y Programas deEstudio del Consejo General Consultivo del IPN.


3/11



ASIGNATURA:Sistemas de Procesos Industriales I. CLAVE HOJA: 2 DE 9

FUNDAMENTACIN DE LA ASIGNATURA

En la formacin del Ingeniero en Control y Automatizacin, es necesario el dominio de los sistemas de controldigital de procesos, por esta razn se abarcan los principales sistemas de control mostrando las aplicacionesbsicas y las justificaciones para la implementacin de cada sistema.Tambin se estudian los sistemas de seguridad, los cuales son bsicos en la industria para la proteccin delpersonal de operacin, equipos, as como las plantas de produccin.Al Ingeniero en Control y Automatizacin le permitir desempearse en el rea industrial en el diseo,implementacin y prueba de sistemas de control digital para procesos de toda ndole, desde la seleccin del

hardware y software adecuados a las necesidades de la industria, las consideraciones de diseo de los centrosde control, as como la normatividad correspondiente y los sistemas de seguridad.

Las asignaturas antecedentes son: Instalaciones Elctricas, Elementos Primarios de Medicin, Elementos deTransmisin y Control, Instrumentos Analticos de Medicin, Interfases y Microcontroladores.

Las asignaturas consecuentes son: Sistemas de Procesos Industriales y Control de Procesos II.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA

El alumno especificar y seleccionar los elementos para la operacin de PLCs y sistemas de controldistribuido, previo anlisis de los diferentes sistemas digitales de control existentes en el mercado nacional einternacional, as como de la normatividad correspondiente para controlar en forma completa un procesoIndustrial.


4/11



ASIGNATURA:Sistemas de Procesos Industriales I. CLAVE: HOJA: 3 DE 9

No. UNIDAD: I NOMBRE:Introduccin a los Sistemas de Control.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDADEl alumno aplicar estrategias adicionales de control y normatividad correspondiente a sistemas de mltiplesentradas y salidas.

HORASNo.TEMA T E M A S T P EC CLAVE BIBLIOGRFICA

1.1

1.2

1.3

Conceptos bsicos.

Niveles jerrquicos de los sistemas de control deprocesos.

Normatividad aplicable a los sistemas de controlde procesos.

1.5

1.5

1.5

4.5 2B, 4C, 9C, 7B, 10B.

ESTRATEGIA DIDCTICA

Bsqueda de conceptosAnlisis de los niveles jerrquicos de los sistemas de control de procesos.Utilizacin de normas, catlogos y material audiovisual por parte del alumno con la orientacin del profesor.Aplicacin de estrategias de control a casos de estudio.

Formacin de equipos de trabajo.Realizacin de prcticas.Visitas industriales.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN

El primer examen parcial abarcar las unidades I y II con un porcentaje del 20%, 10% para tareas, 10% avancedel trabajo de aplicacin final y 60 % prcticas de laboratorio y reporte de visitas industriales.


5/11



ASIGNATURA:Sistemas de Procesos Industriales I. CLAVE: HOJA:4 DE 9

No. UNIDAD:II NOMBRE:Sistemas de Control Automtico.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDADEl alumno solucionar problemas de control con PLCs, DCSs y diversos sistemas de control, previo anlisis desus aplicaciones especficas en estudio de casos.


2.1

2.2

2.3

Aplicacin del Controlador Lgico Programable(PLC), para el control de secuencias discretas ypor lotes (batch).

Sistemas de Control Distribuido.

Pruebas de aceptacin de sistemas de control;

FAT y SAT.

9.0

9.0

4.5

3.0 2B, 5B, 6C, 4C, 9C, 7B,1C, 10B.

ESTRATEGIA DIDCTICA

Bsqueda bibliogrfica.

Aplicacin de PLCs a casos de estudio presentados por el profesor.Anlisis de sistemas de control distribuido.Realizacin de prcticas.Visitas industriales.


El primer examen parcial abarcar las unidades I y II con un porcentaje del 20%, 10% para tareas, 10% avancedel trabajo de aplicacin final y 60 % prcticas de laboratorio y reporte de visitas industriales.


6/11




No. UNIDAD: III NOMBRE: Alarmas y Dispositivos de Proteccin.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDADEl alumno seleccionar entre los diferentes sistemas de alarmas, el idneo, de acuerdo a su aplicacinespecfica en los procesos industriales.


3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

Sistemas de alarma.

Sistemas dedicados.

Sistemas integrados.

Sistemas de proteccin.

Consideraciones en los elementos finales decontrol.

Consideraciones en la lgica de programacin.

Consideraciones en ingeniera.

1.5

1.5

1.5

1.5

3.0

3.0

1.5

4.5 2B, 9C, 1C, 10B.

ESTRATEGIA DIDCTICA

Bsqueda de conceptos y revisin de los mismos en equipos de trabajo, con orientacin del profesor.Elaboracin de diagramas, apoyado en normas, material audiovisual, catlogos, manuales.Ejercicios de comparacin y seleccin de los diferentes sistemas de proteccin.Realizacin de prcticas.Visitas industriales.


El segundo examen parcial abarcar las unidades III y IV con un porcentaje del 20%, 10% para tareas, 10%avance del trabajo de aplicacin final y 60 % prcticas de laboratorio y reporte de visitas industriales.


7/11




No. UNIDAD:IV NOMBRE:Desarrollo Computacional de Sistemas de Control de Procesos.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

El alumno analizar el funcionamiento de los diferentes elementos que estructuran a los sistemas de controlindustrial, para su desarrollo computacional.

HORASNo.

TEMA

T E M A S

T P EC

CLAVE BIBLIOGRFICA

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

Funciones del hardware de sistemas de controldigital.

Requerimientos de desempeo.

Requerimientos de las redes de control.

Requerimientos en el hardware.

Perifricos.

Puertos de comunicacin.

Requerimientos de software.

4.5

3.0

4.5

6.0

1.5

1.5

3.0

2B, 6C, 3B, 10B.

ESTRATEGIA DIDCTICA

Anlisis del funcionamiento de los diversos elementos que integran los sistemas de control en grupospequeos.Integracin de los diferentes elementos en estudio de casos.Realizacin de prcticas y visitas industriales.


El segundo examen parcial abarcar las unidades III y IV con un porcentaje del 20%, 10% para tareas, 10%avance del trabajo de aplicacin final y 60 % prcticas de laboratorio y reporte de visitas industriales.


8/11


9/11



ASIGNATURA: Sistemas de Procesos Industriales I. CLAVE: HOJA:8 DE 9

RELACIN DE PRCTICAS

PRACT.No.

NOMBRE DE LA PRCTICA UNIDAD DURACIN LUGAR DEREALIZACIN

1

2

3

4

5

6

Identificacin de los diferentessistemas de control

Configuracin de hardware yprogramacin de un PLC, parauna aplicacin secuencial(pruebas FAT con simuladores).

Seleccin y diseo de un sistemade control para una envasadoracon sistemas de alarmas, yproteccin, con comunicacin vapuerto serial con un interfase HMI.

Diseo de un sistema de controlcon interfase HMI de un procesode resinas por lotes, concomunicacin ethernet, paraenlazar un PLC y dos PC unacomo servidor y otra comovisualizador.

Ingeniera para el diseo y laseleccin, para el armado de ungabinete del sistema aplicado enla practica num.4

Configuracin y programacin deun sistema de control hbrido, paraun prototipo de una plantatermoelctrica

I

II

III

IV

V

IIIIVV

4.5

22.5

10.5

15.0

15.0

3.09.01.5

Todas las prcticas serealizarn en el

Laboratorio de Control deProcesos.


10/11




PERODO UNIDAD PROCEDIMIENTO DE EVALUACIN

1

2

3

I

II, III

IV, V

20% Examen escrito + 10% tareas + 10% avance trabajo de aplicacin + 60%reportes de laboratorio y visitas industriales, realizadas en este perodo.

20% Examen escrito + 10% tareas + 10% avance trabajo de aplicacin + 60%reportes de laboratorio y visitas industriales, realizadas en este perodo.

20% Examen escrito + 10% tareas + 10% entrega trabajo de aplicacin + 60%reportes de laboratorio y visitas industriales, realizadas en este perodo.

CLAVE B C BIBLIOGRAFA

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

API, Process Instrumentation and Control API Recommended Practice 554,Editorial American Petroleum Institute,1aEd., USA, 1995, 1568 pp.

Bryan, Programable Controllers Application, Editorial Industrial Text, 1 Edicin,USA,1988, 1733 pp.

Garca Moreno Emilio, Automatizacin de Procesos Industriales, EditorialAlfaomega, 3aEd., Espaa, 1998, 589 pp.

IEEE, Recommended Practice for Master/Remote,Supervisory Control andData Acquisition (SCADA) Communications, Editorial American NationalStandard ( ANSI), 4aEd., USA, 1992, 1785 pp.

Liptk Bela, Instruments Engineers Handbook, Editorial ISA, 4aEdicin, Vol. IIUSA, 2003, 1554 pp.

Maloney, Timothy, Electrnica Industrial Moderna, Editorial Pearson, 3aEd.,USA, 1997, 982 pp.

Pradeep B. Deshpande and Raymond h. ASH. Computer Process Control withAdvanced Control Application, Editorial ISA, USA, 1995, 285 pp.

Rittal, Handbook 29 Switch to Perfection, Rittal, USA, 1998, 833 pp.

Shinskey, Process Control Systems Aplication Design and Tuning, Editorial McGraw Hill Publishing Company, 3aEd., USA, 1988, 526 pp.

Wade, Harold, Basic and Advanced Regulatory Control System Design andAplication, Editorial ISA, 2aEdicin, USA, 2004, 372 pp.


11/11



PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA

1. DATOS GENERALES

ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica, Zacatenco

CARRERA: Ingeniera en Control y Automatizacin SEMESTRE Octavo

REA: BSICAS C. INGENIERA D. INGENIERA C. SOC. y HUM.

ACADEMIA: Procesos Industriales ASIGNATURA: Sistemas de Procesos Industriales(Optativa)

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADMICO REQUERIDO:Licenciatura y/o postgrado en rea afn a lacarrera.

2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA:

El alumno especificar y seleccionar los elementos para la operacin de PLCs y sistemas de control distribuido,previo anlisis de los diferentes sistemas digitales de control existentes en el mercado nacional e internacional, ascomo de la normatividad correspondiente para controlar en forma completa un proceso Industrial.

3. PERFIL DOCENTE:CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA

PROFESIONALHABILIDADES ACTITUDES

Electrnica Industrial.Instrumentacin industrial.Procesos industriales.Conceptos de control nolineal. Sistemas digitales decontrol. Equipo industrial.Necesidades de la industria.Problemas ecolgicos. Ahorrode energa. Seguridad ycalidad industrial.

5 aos en el desarrollo deingeniera bsica y dedetalle de sistemas decontrol de procesosindustriales, configuracin,instalacin y puesta enoperacin de sistemas decontrol de proceso, en lasIndustrias Textil,Petroqumica, Papelera,Alimenticia, Farmacutica,Qumica, etc.

Para:Anlisis, sntesis,transmisin deconocimientos,comunicacin cientfica,tcnica y personal.Crear un ambienteagradable de trabajo.Despertar en el alumno elinters por la asignatura yla investigacin.Establecer la importanciade la asignatura comobase de las subsecuentes.

Compromiso social.Justo y ecunimeActuar con la verdad.Reconocer sus errores.Responsable y honesto.Superacin constante.Liderazgo.Colaboracin en la solucinde Problemas.tica profesional.

ELABOR REVIS AUTORIZ

Ing. Guadalupe de la Rosa Snchez. Ing. Guillermo Santilln Guevara. M. en C. Jess Reyes Garca.Presidente de Academia Subdirector Acadmico Director

FECHA: Septiembre 2005

Sistemas de Procesos IndustrialesI-Optativa

Documents

Transcript of Sistemas de Procesos IndustrialesI-Optativa