TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MECATRÓNICA ÁREA ... · ELABORÓ: Comité de Directores de la...

ELABORÓ: Comité de Directores de la Carrera deTSU en Mecatrónica REVISÓ: Dirección Académica

APROBÓ: C. G. U. T. y P. FECHA DE ENTRADAEN VIGOR: Septiembre de 2018

F-CAD-SPE-28-PE-5B-04-A3

ASIGNATURA DE SISTEMAS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS

1. Competencias Desarrollar y conservar sistemas automatizados y decontrol, utilizando tecnología adecuada, de acuerdo anormas, especificaciones técnicas y de seguridad, paramejorar y mantener los procesos productivos.

2. Cuatrimestre Segundo3. Horas Teóricas 314. Horas Prácticas 595. Horas Totales 906. Horas Totales por Semana

Cuatrimestre6

7. Objetivo de aprendizaje El alumno desarrollará sistemas neumáticos ehidráulicos, utilizando elementos adecuados, deacuerdo a: normas de seguridad, especificacionestécnicas y procedimientos para el buen funcionamientode los procesos productivos.

Unidades de Aprendizaje HorasTeóricas Prácticas Totales

I. Neumática 7 13 20II. Sensores y Transductores 4 6 10III. Electro-Neumática 7 13 20IV. Hidráulica 7 13 20V. Electro-Hidráulica 6 14 20

Totales 31 59 90

TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO ENMECATRÓNICA ÁREA AUTOMATIZACIÓN

EN COMPETENCIAS PROFESIONALES




SISTEMAS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS

UNIDADES DE APRENDIZAJE

1. Unidad deaprendizaje I. Neumática

2. Horas Teóricas 73. Horas Prácticas 134. Horas Totales 20

5. Objetivo de laUnidad deAprendizaje

El alumno desarrollará sistemas neumáticos e hidráulicos,utilizando elementos adecuados, de acuerdo a: normas deseguridad, especificaciones técnicas y procedimientos para elbuen funcionamiento de los procesos productivos.

Temas Saber Saber hacer Ser

Fundamentosneumáticos

Definir los conceptosbásicos de la neumática:presión, caudal y fuerza.

Demostrar los principiosbásicos de la neumática.

ResponsabilidadDisciplinaAnalíticoTrabajo enequipoProactividadHonestidad

Generación,acondicionamientoy distribución deaire comprimido

Identificar los elementos yprincipios defuncionamiento en elsuministro de airecomprimido.

Seleccionar los elementospara un sistema básico desuministro de airecomprimido.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenLimpiezaAnalíticoTrabajo enequipoProactividadHonestidadConcienciaecológica





Actuadores,reguladores,accesorios yelementos devacío

Identificar física yesquemáticamente lostipos de actuadores,reguladores, accesorios yelementos de vacío.

Seleccionar losactuadores, reguladores,accesorios y elementosde vacío en función a laaplicación de un sistemaneumático.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenLimpiezaAnalíticoTrabajo enequipoLiderazgoProactividadHonestidad

Válvulasneumáticas

Identificar física yesquemáticamente losdiferentes tipos deválvulas neumáticas.

Seleccionar los diferentestipos de válvulas según elactuador.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenLimpiezaAnalíticoTrabajo enequipoLiderazgoProactividadHonestidad





Diseño ysimulación decircuitosneumáticos

Identificar elfuncionamiento de uncircuito neumático.

Realizar el diagramaespacio-fase y laecuación de movimientosde acuerdo a unrequerimiento.

Elaborar el diagrama decontrol de acuerdo a lanormatividad existente.

Realizar diseño ysimulación de circuitosneumáticos empleandosoftware dedicado para suimplementación.

Estructurar circuitosneumáticos enfocados aaplicaciones, integrandotecnologías deautomatización.

ResponsabilidadLimpiezaAnalíticoTrabajo enequipoPerseveranciaProactividad





PROCESO DE EVALUACIÓN

Resultado de aprendizaje Secuencia de aprendizaje Instrumentos y tipos dereactivos

Elaborará, a partir de un sistemaautomatizado, un reporte técnicoque contenga:

- Descripción del funcionamientode los elementos neumáticosque lo componen- Diagrama espacio-fase- Ecuación de movimientos odiagrama de flujo- Diagrama neumático

1. Identificar los fundamentos dela neumática

2. Relacionar los elementosneumáticos con su simbología

3. Comprender los diagramasneumáticos

4. Simular el funcionamiento decircuitos neumáticos,empleando software dedicado.

Reporte técnicoLista de cotejo





PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE

Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticosAprendizaje colaborativoAnálisis de casoPrácticas en laboratorio

Equipo de cómputoVideo proyectorHojas técnicas o manualesElementos electroneumáticosSoftware de simulación

ESPACIO FORMATIVO

Aula Laboratorio / Taller EmpresaX X






1. Unidad deaprendizaje II. Sensores y Transductores

2. Horas Teóricas 43. Horas Prácticas 64. Horas Totales 105. Objetivo de la

Unidad deAprendizaje

El alumno identificará los principios de funcionamiento de losdiferentes sensores con base en la magnitud de una variable deproceso para la selección del transductor adecuado al sistema.


Sensores ytransductoresdetemperatura

Definir las unidades demedida, aplicaciones yprincipio de operación de unsensor de temperatura.

Verificar las condicionesde operación y laselección de losinstrumentos medidoresde temperatura requeridosen el proceso.

ResponsabilidadCapacidad deautoaprendizajeRazonamientodeductivoOrdenado ylimpieza

Sensores ytransductoresde nivel

Definir las unidades demedida, aplicaciones yprincipio de operación de unsensor de nivel.

Verificar las condicionesde operación y laselección de losinstrumentos medidoresde nivel requeridos en elproceso.


Sensores ytransductoresde flujo ycaudal

Definir las unidades demedida, aplicaciones yprincipio de operación de unsensor de caudal.

Verificar las condicionesde operación y laselección de losinstrumentos medidoresde caudal requeridos en elproceso.


Sensores ytransductoresde presión

Definir las unidades demedida, aplicaciones yprincipio de operación de unsensor de presión.

Verificar las condicionesde operación y laselección de losinstrumentos medidoresde presión requeridos enel proceso.






Sensores ytransductoresde posición yvelocidad

Definir las unidades demedida, aplicaciones yprincipio de operación delos sensores de velocidad yposición.

Verificar las condicionesde operación y laselección de losinstrumentos medidoresde velocidad y posiciónrequeridos en el proceso.


Sensores deproximidad

Definir las unidades demedida, aplicaciones yprincipio de operación de unsensor de proximidad.

Verificar las condicionesde operación y laselección de losinstrumentos medidoresde proximidad requeridosen el proceso.







Resultado de aprendizaje Secuencia de aprendizaje Instrumentos y tiposde reactivos

Elaborará, con base en unproblema planteado, un reportede solución de caso que incluya:- Tabla que relacione la variablea medir con el tipo de sensor ysus características- Diagrama que incluya unadescripción funcional de losdistintos sensores y suaplicación práctica- Lista de selección de sensorescon base en los parámetrosrequeridos

1. Identificar las variablesfundamentales de procesos

2. Analizar los principios físicospara la medición de lasvariables fundamentales deprocesos

3. Relacionar los sensores conlas variables de proceso

4. Diferenciar las característicasde los sensores

5. Seleccionar el sensoradecuado para el monitoreo deuna variable física

Ejecución de tareasLista de verificación






Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticosPrácticas en laboratorioAnálisis de casosTrabajos de investigación

PintarrónProyector digital de videoVideosEquipo de cómputoEquipo de laboratorioManuales de equipoManuales sensores

ESPACIO FORMATIVO







1. Unidad deaprendizaje III. Electro-Neumática



El alumno elaborará diagramas y circuitos a partir de losconocimientos básicos de los elementos electroneumáticos parael desarrollo de sistemas automatizados y su mantenimiento.


Elementoseléctricos yelectro-neumáticos

Identificar los elementos,simbología y principio defuncionamiento de unsistema electroneumático.

Seleccionar loselementoselectroneumáticos enfunción de la aplicación.

ResponsabilidadDisciplinaAnalíticoTrabajo en equipoAdministración deltiempo(actividades)PerseveranciaProactividad

Simulación decircuitoscombinacionalesy secuenciales

Interpretar circuitoscombinacionales ysecuencialeselectroneumáticos.

Elaborar el diagrama decontrol.

Simular circuitoselectroneumáticos parasu implementación,empleando softwarededicado.

Implementar circuitoselectroneumáticos,integrando tecnologíasde automatización,enfocados aaplicaciones.

DisciplinaOrdenAnalíticoTrabajo en equipoAdministración deltiempo(actividades)PerseveranciaProactividad





Mantenimientodel sistemaneumático yelectro-neumático ydetección defallas.

Describir el servicio demantenimiento al sistemaneumático yelectroneumático deacuerdo a lasespecificaciones delfabricante.

Reconocer las técnicasutilizadas en la detecciónde fallas.

Ejecutar elmantenimientopreventivo y correctivo.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenLimpiezaAnalíticoTrabajo en equipoAdministración deltiempo(actividades)LiderazgoPerseveranciaProactividadConcienciaecológica






Resultado de aprendizaje Secuencia de aprendizaje Instrumentos y tiposde reactivos


- Descripción de funcionamientode los elementos neumáticos yeléctricos del control que locomponen- Diagrama espacio-fase.Ecuación de movimientos odiagrama de flujo- Diagrama Electroneumático

1. Identificar los fundamentos dela Electroneumática

2. Relacionar los elementoselectroneumáticos con susimbología

3. Comprender diagramaselectroneumáticos

4. Simular el funcionamiento decircuitos electroneumáticos,empleando software dedicado.

Reporte TécnicoLista de cotejo






Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticosAprendizaje colaborativoAnálisis de casosPrácticas en laboratorio

Equipo de cómputoVideo proyectorHojas técnicasManualesElementos electroneumáticosSoftware de simulación

ESPACIO FORMATIVO

Aula Laboratorio / Taller EmpresaX






1. Unidad deaprendizaje IV. Hidráulica



El alumno elaborará diagramas y circuitos a partir de losfundamentos de la hidráulica para desarrollar sistemasautomatizados.


Fundamentosde hidráulica

Definir los conceptosbásicos de hidráulica(Presión, fuerza, caudal yTeorema de Pascal)

Demostrar los principiosbásicos de la hidráulica.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenLimpiezaAnalíticoTrabajo en equipoAdministración deltiempo (actividades)PerseveranciaProactividadConciencia ecológica

Unidad depotenciahidráulica

Identificar los elementos yprincipios defuncionamiento en launidad de potenciahidráulica.

Determinar loselementos para unsistema de suministro depotencia hidráulica,propiedades y tipos deaceites.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenLimpiezaAnalíticoTrabajo en equipoAdministración deltiempo (actividades)ProactividadConciencia ecológica





Actuadores,motores,reguladores yaccesorios

Identificar física yesquemáticamente loselementos hidráulicos.

Seleccionar losdiferentes tipos deválvulas según elactuador.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenLimpiezaAnalíticoTrabajo en equipoPerseveranciaProactividad

Válvulashidráulicas

Identificar física yesquemáticamente losdiferentes tipos deválvulas hidráulicas.

Seleccionar losdiferentes tipos deválvulas según elactuador.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenLimpiezaAnalíticoTrabajo en equipoPerseveranciaProactividad

Diseño ysimulación decircuitoshidráulicos

Explicar el funcionamientode un circuito hidráulico yla relación entre eldiagrama espacio-fase y laecuación de movimientos.

Identificar los circuitoshidráulicos y susaplicaciones.

Implementar circuitoshidráulicos que incluyanel diagrama espacio-fasey el diagrama del circuitode control de acuerdo ala normatividadexistente.

Realizar diseño ysimulación de circuitoshidráulicos empleandosoftware dedicado.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenAnalíticoTrabajo en equipoPerseveranciaProactividad








- Descripción de funcionamientode los elementos hidráulicos yeléctricos del control que locomponen- Diagrama espacio-fase.Ecuación de movimientos odiagrama de flujo- Diagrama hidráulico

1. Identificar los fundamentos dela hidráulica

2. Relacionar los elementoshidráulica con su simbología

3. Comprender los diagramashidráulicos

4. Simular el funcionamiento decircuitos hidráulicos empleandosoftware dedicado.








Equipo de cómputoVideo proyectorHojas técnicasManualesElementos electroneumáticosSoftware de simulación

ESPACIO FORMATIVO







1. Unidad deaprendizaje V. Electro-Hidráulica2. Horas Teóricas 73. Horas Prácticas 134. Horas Totales 20

5. Objetivo de la Unidadde Aprendizaje

El alumno elaborará diagramas y circuitos a partir de losconocimientos básicos de los elementos electrohidráulicos parael desarrollo de sistemas automatizados y su mantenimiento.


Elementoselectrohidráulicos

Identificar los elementos,simbología y principio defuncionamiento de unsistema electrohidráulico.

Seleccionar loselementoselectrohidráulicos enfunción de la aplicación.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenLimpiezaAnalíticoTrabajo en equipoLiderazgoPerseverancia

Circuitoscombinacionalesy secuenciales

Explicar elfuncionamiento decircuitos combinacionalesy secuencialeselectrohidráulicos.

Diagramar el circuito decontrol.

Implementar circuitoselectrohidráulicos,integrando tecnologíasde automatización,enfocados aaplicaciones.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenLimpiezaAnalíticoTrabajo en equipoAdministración deltiempo (actividades)PerseveranciaProactividad





Mantenimientodel sistemahidráulico yelectro-hidráulicoy detección defallas

Describir el servicio demantenimiento al sistemahidráulico yelectrohidráulico deacuerdo a lasespecificaciones delfabricante.

Reconocer las técnicasutilizadas en la detecciónde fallas.

Ejecutar elmantenimientopreventivo y correctivo.

ResponsabilidadDisciplinaOrdenLimpiezaAnalíticoTrabajo en equipoAdministración deltiempo (actividades)Liderazgo








- Descripción de funcionamientode los elementos hidráulicos yeléctricos del control que locomponen- Diagrama espacio-fase- Ecuación de movimientos odiagrama de flujo- Diagrama Electrohidráulico

1. Identificar los fundamentos dela electrohidráulica

2. Relacionar los elementoselectro-hidráulicos con susimbología

3. Comprender diagramaselectro-hidráulicos

4. Simular el funcionamiento decircuitos electrohidráulicos








Equipo de cómputoVideo proyectorHojas técnicasManualesElementos electrohidráulicosSoftware de simulación

ESPACIO FORMATIVO






CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUECONTRIBUYE LA ASIGNATURA

Capacidad Criterios de DesempeñoIdentificar las características del procesoconsiderando los aspectos técnicos ydocumentación.

Elabora un reporte de descripción del procesoque integre:- Diagrama de bloques- Descripción de entradas y salidas- Variables y sus características- Características de suministro de energía(eléctrica, neumática, etc.)- Protocolos de comunicación

Estado operativo de lo preexistente con unlistado de los elementos por subsistemas:- Neumáticos- Eléctricos y Electrónicos- Mecánicos- Elementos de control

Necesidades del cliente en el que se identifique:- Capacidades de producción- Medidas de seguridad- Intervalos de operación del sistema- Flexibilidad de la producción- Control de calidad

Determina el sistema general, subsistemas y loscomponentes en base a los requerimientos delproceso.




Capacidad Criterios de DesempeñoDeterminar la localización e interacción delos sistemas mediante diagramastécnicos, simbología y normatividadaplicable, para su aplicación y simulación.

Genera una hoja de datos técnicos(características) que especifique:

- Descripción de entradas y salidas- Sensores- Variables y sus características- Características de suministro de energía(eléctrica, neumática, etc.)- Protocolo de comunicación a utilizar

Elabora planos y/o diagramas, en función de lahoja de datos técnicos:- Eléctricos- Electrónicos- Neumáticos y/o Hidráulicos- De distribución de planta- Control

Realiza la simulación de los subsistemasconforme a los planos y diagramas, y valida sufuncionamiento.

Instalar componentes de automatizaciónrealizando la conexión, configuración yprogramación necesaria, para cumplir conlos requerimientos del sistema.

Realiza la instalación de componentes deautomatización, en función de:- Los diagramas,- Hoja de técnica de los equipos a instalar y- Condiciones de seguridad.

Configura los elementos que así lo requieran deacuerdo a las especificaciones del fabricante.

Programa los elementos de control considerandolos componentes y su configuración, generando,según corresponda:- Tablas de asignación- Diagrama de escalera, lista de comandos, entreotros- Tablas de registros- Asignación de tiempos- Comunicación de datos a otros sistemas deacuerdo a los protocolos de comunicación




Capacidad Criterios de DesempeñoVerificar la operación de los sistemasmediante pruebas técnicas, para supuesta en marcha.

Define y ejecuta un procedimiento de arranque,operación y paro del proceso.

Realiza mediciones de desempeño paracompararlas con los requerimientos del proyectoy registrarlos en un reporte.

Documentar el funcionamiento y laoperación del sistema compilando lainformación generada en la planeación yejecución del proyecto, para facilitar laoperación, mantenimiento, servicio ymejora del sistema.

Elabora un manual del usuario del proyectorealizado, que contenga:- Descripción general del proceso- Principales componentes- Suministro de energía- Recomendaciones de seguridad- Intervalos de operación

Procedimiento de arranque, operación y paroRecomendaciones de mantenimiento.

Elabora un reporte del proyecto que integre losdocumentos previos generados:- Diagramas- Listado de partes- Programas- Reporte de necesidades del cliente- Lista de entradas y salidas- Procedimientos- Manual del usuario

Diagnosticar la operación de sistemasautomatizados y de control medianteinstrumentos de medición e informacióntécnica, para detectar anomalías delproceso y proponer acciones demantenimiento.

Aplica el procedimiento estandarizado dedetección de fallas (ejemplo AMF, árbol de tomade decisiones, entre otras).

Genera un informe de diagnóstico de la falla:- Nombre del equipo- Tipo de falla- Localización de la falla- Posibles causas- Resultados de las mediciones realizadas- Propuesta de soluciones (acciones demantenimiento para corrección de falla)





FUENTES BIBLIOGRÁFICAS

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(2014) Introducción a lapotencia fluida:neumática ehidráulica paraingenieros

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(2012) Tecnología ycircuitos deaplicación deNeumática,Hidraúlica yElectricidad

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RamónPallasAreny

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Sensores yacondicionamientode señal.

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