Nombre: AUTOMÁTICA E INSTRUMENTACIÓN
Código: 252101015
Carácter: Obligatoria
ECTS: 4.5
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 1º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: LUJÁN FERNÁNDEZ, SERGIO
Área de conocimiento: Ingeniería de Sistemas y Automática
Departamento: Automática, Ingeniería Eléctrica y Tecnología Electrónica
Teléfono:
Correo electrónico: sergio.lujan@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
lunes - 19:00 / 20:00
HOSPITAL DE MARINA, planta 1, Laboratorio Automática
Concretar cita vía email mediante correo electrónico.
Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo sergio.lujan@upct.es
Titulaciones:
Doctor en Dorctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones en la UPCT (ESPAÑA) - 2016
Ingeniero Técnico en Ingeniero Técnico Industrial, Electrónica Industrial en la UPCT (ESPAÑA) - 2012
Máster en Master en Administración y Dirección de EES en la UPCT (ESPAÑA) - 2010
Máster en Master en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones en la UPCT (ESPAÑA) - 2009
Ingeniero en Ingeniero de Telecomunicación en la UPCT (ESPAÑA) - 2008
Ingeniero Técnico en Ingeniero T.T. Telemática en la UPCT (ESPAÑA) - 2006
Categoría profesional: Docente por Sustitución
Nº de quinquenios: No procede por el tipo de figura docente
Nº de sexenios: No procede por el tipo de figura docente
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
Nombre y apellidos: LUJÁN FERNÁNDEZ, SERGIO
Área de conocimiento: Ingeniería de Sistemas y Automática
Departamento: Automática, Ingeniería Eléctrica y Tecnología Electrónica
Teléfono:
Correo electrónico: sergio.lujan@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
lunes - 19:00 / 20:00
HOSPITAL DE MARINA, planta 1, Laboratorio Automática
Concretar cita vía email mediante correo electrónico.
Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo sergio.lujan@upct.es
Titulaciones:
Doctor en Dorctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones en la UPCT (ESPAÑA) - 2016
Ingeniero Técnico en Ingeniero Técnico Industrial, Electrónica Industrial en la UPCT (ESPAÑA) - 2012
Máster en Master en Administración y Dirección de EES en la UPCT (ESPAÑA) - 2010
Máster en Master en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones en la UPCT (ESPAÑA) - 2009
Ingeniero en Ingeniero de Telecomunicación en la UPCT (ESPAÑA) - 2008
Ingeniero Técnico en Ingeniero T.T. Telemática en la UPCT (ESPAÑA) - 2006
Categoría profesional: Docente por Sustitución
Nº de quinquenios: No procede por el tipo de figura docente
Nº de sexenios: No procede por el tipo de figura docente
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
[CB6 ]. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
[CG08 ]. Capacidad para planificar y gestionar recursos energéticos, incluyendo la generación, transporte, distribución y utilización.
[TE08 ]. Conocimiento de sistemas de control y automatismos.
[T2 ]. Trabajar en equipo
R01 Describir los conceptos fundamentales y características de los instrumentos de medida y de control de un proceso industrial.
R02 Explicar la finalidad y los principios básicos de los elementos de medida y control de los sistemas automatizados.
R03 Programar PLC para aplicaciones de automatización y control simples.
R04 Analizar el funcionamiento de sistemas de automatización y control.
R05 Integrar, dinamizar y liderar equipos de trabajo, que pueden ser interdisciplinares o usar herramientas de comunicación virtual, para alcanzar los objetivos marcados.
Principios básicos de automática y sistemas de control. Desarrollo histórico. Clasificación de los procesos. Técnicas de automatización y control. Tecnologías. Controladores lógicos programables (PLC): Arquitectura, funcionamiento. Métodos de diseño de automatismos lógicos. Programación del PLC. Interfaz Persona-Máquina. Fundamentos de instrumentación. Introducción a los elementos de campo en el control y automatización de procesos. Simbología. Características técnicas y tipos de sensores y actuadores.
I. Fundamentos de la automatización industrial.
T1. Introducción a la Automatización Industrial.
Concepto de Automatización. Técnicas de Automatización. Tipos de Controladores de Procesos. Tipos de Procesos Industriales. Controladores Secuenciales.
T2. Automatismos Eléctricos.
Conceptos generales. Contactor. Relés de mando. Automatismos simples con relés. Relés temporizadores. Elementos de mando. Detectores automáticos. Sistemas de protección. Automatismos con motores eléctricos.
II. Controladores Lógicos Programables (PLC)
T3. Arquitectura interna de controlador lógico programable (PLC)
Conceptos generales. Bloques esenciales de un PLC. Unidad central de proceso. Memorias. Interfaces de Entrada y Salida. Fuente de alimentación.
T4. Ciclos de funcionamiento del PLC y control en tiempo real
Introducción. Modos de operación. Ciclos de funcionamiento. Chequeos del sistema. Ejecución en tiempo real.
T5. Configuración de PLC industriales.
Introducción. Tipos de microprocesadores en la CPU. Configuración de la unidad de control. Multiprocesadores centrales. Procesadores periféricos.
Unidades de control redundante. Configuraciones del sistema de E/S. E/S Centralizadas. E/S Distribuidas. Memorias de almacenamiento masivo.
T6. Programación de PLC industriales.
Introducción. Lenguajes de programación. Lenguajes booleanos y listas de instrucciones. Diagrama de contactos. Plano de funciones. Lenguajes de alto nivel. Programación de bloques funcionales. Bloques secuenciales básicos: Biestables. Temporizadores. Contadores. Estructura de programación.
T7. Diseño y representación de sistemas secuenciales.
Introducción. Automatismos combinacionales. Automatismos secuenciales. Diseño de automatismos secuenciales mediante Grafcet. Implementación de GRAFCET en autómatas programables. Interfaz persona-máquina (HMI).
III. Fundamentos de instrumentación de procesos industriales
T8. Fundamentos de la medida de variables de procesos industriales
Concepto de medida. Parámetros característicos de la medición. Variables medibles en plantas de proceso. Transmisores inteligentes. Elementos finales de control.
T9. Proyecto de instrumentación y control en la industria.
Simbología de identificación de instrumentos: Norma ISA. Fases de un proyecto de instrumentación y control. Documentación asociada
IV. Variables principales de procesos industriales
T10. Medida de presión
Tipos y unidades de presión. Clasificaciónde instrumentos de medida de presión. Indicadores e interruptores de presión. Transmisores de presión.
T11. Medida de caudal
Tecnologías de medición de caudal. Medidores de caudal volumétricos:rotámetros, presión diferencial,ultrasonidos, magnéticos y vortex. Medidores de caudal másico: Coriolis.
T12. Medida de nivel
Tecnologías de nivel: medida, detección, alarma de nivel en líquidos y sólidos. Medidores depresión hidrostática. Ultrasonidos. Radar sin contacto. Radar de onda guiada.
T13. Medida de temperatura
Medida de temperatura en la industria.
Termopares. Termoresistencias RTDs.Transmisores inteligentes de temperatura.
P1. Introducción a la configuración y programación de PLC industrial usando la estación de ingeniería
Práctica guiada sobre el uso de la estación de ingeniería para configurar los elementos hardware y software de controlador lógico programable disponible en el laboratorio. Se pretende que las/los estudiantes puedan de forma autónoma a) Crear un proyecto de automatización utilizando ZelioSoft Rockwell b) Introducir, guardar, y ejecutar un programa para módulos de control Rockwell por medio de la aplicación ZelioSoft c) Identificar las instrucciones de programa en las distintas formas de representación (KOP y FUP) de un programa para módulos de control Rockwell.
P2. Ejemplo de automatización de línea de producción
Las/los estudiantes deberá resolver un problema de automatización sencillo a partir de la descripción funcional del proceso y secuencia a automatizar. Para ello deberán: a) Describir con sus propias palabras el problema de automatización a resolver. b) Listar las variables de entrada y salida al autómata, c) Listar las variables internas del PLC d) Crear el grafo que resuelva el problema de automatización a alto nivel, e) Codificación el programa para módulos de control Rockwell por medio de la aplicación ZelioSoft f) Comprobación del correcto funcionamiento de la solución en el simulador ZelioSoft
P3. Solución de automatización usando programación estructurada
Las/los estudiantes deberán seguir un procedimiento para convertir la solución de un problema de automatización en la programación de un PLC S7 1200 o simulado utilizando ZelioSoft Para ello deberán: a) Describir con sus propias palabras el problema de automatización a resolver. b) Interpretar la solución dada por el profesor. c) Ejecutar el procedimiento de conversión a programación del autómata real o simulado. d) Comprobar el correcto funcionamiento de la programación en el Laboratorio.
P4. Desarrollo de una interfaz persona-máquina (HMI) para la visualización y operación de la automatización
Las/los estudiantes deberán añadir una HMI que permita la visualización y operación de la automatización de un proyecto de automatización. Para ello deberán: a) Describir con sus propias palabras el problema de automatización a resolver. b) Listar las variables de entrada y salida al autómata, c) Listar las variables internas del PLC d) Describir con sus propias palabras las actividades necesarias para añadir a la solución una HMI. e) Ejecutar los pasos necesarios para configurar una HMI en la aplicación de ZelioSoft. f) Crear el grafo que resuelva el problema de automatización a alto nivel, g) Codificación el programa para módulos de control Rockwell por medio de la aplicación ZelioSoft h) Comprobación del correcto funcionamiento de la solución en el simulador ZelioSoft
P5. Practica guiada sobre instrumentación de medida y elementos finales de control
a) Visita a planta piloto instrumentada con DCS e instrumentos industriales y al laboratorio de instrumentación en la ETSII. b) Identificación de instrumentos instalados en la planta piloto usando la norma ISA S5.1 de identificación y símbolos de instrumentación c) Identificación de equipos y tuberías instalados en planta usando diagramas PFD (Process Fluid Diagram) o P&ID (Piping and Instrumentation Diagram). d) Calibración de un transmisor inteligente de medida en el laboratorio de instrumentación de la ETSII.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual en el apartado actúa sobre una emergencia, pestaña "guías técnicas", y en el que encontrarás instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás en el apartado actúa sobre una emergencia, recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
I. Fundamentals of industrial automation.
T1. Introduction to Industrial Automation.
Automation Concept. Automation Techniques. Types of Process Controllers. Types of Industrial Processes. Sequential Controllers.
T2. Electric Automation.
General concepts. Contactor. Control relays. Simple automation with relays. Timing relays. Control elements. Automatic detectors. Protection systems. Automatisms with electric motors.
II. Programmable Logic Controllers (PLC)
T3. Internal Programmable Logic Controller (PLC) Architecture
General concepts. Essential blocks of a PLC. Central processing unit. Memories. Input and output interfaces. Power supply.
T4. PLC operating cycles and real-time control
Introduction. Modes of operation. Operating cycles. System checks. Real-time execution.
T5. Configuration of Industrial PLC.
Introduction. Types of microprocessors in the CPU. Control unit configuration. Central multiprocessors. Peripheral processors.
Redundant control units. I/O system settings. Centralized I/O. Distributed I/O. Mass storage memories.
T6. Industrial PLC programming.
Introduction. Programming languages. Boolean languages ¿¿and instruction lists. Contact diagram. Function plane. High-level languages. Functional block programming. Basic sequential blocks: Flip-flops. Timers Accountants. Programming structure.
T7. Design and representation of sequential systems.
Introduction. Combinational automatisms. Sequential automatisms. Sequential automation design using Grafcet. GRAFCET implementation in programmable robots. Human-machine interface (HMI).
III. Fundamentals of industrial process instrumentation
T8. Fundamentals of the measurement of industrial process variables
Measurement concept. Characteristic parameters of the measurement. Measurable variables in process plants. Smart transmitters. Final elements of control.
T9. Instrumentation and control project in the industry.
Instrument identification symbology: ISA Standard. Phases of an instrumentation and control project. Project's documentation
IV. Main variables of industrial processes
T10. Pressure measurement
Types and units of pressure. Classification of pressure measurement instruments. Pressure gauges and switches. Pressure transmitters.
T11. Flow measurement
Flow measurement technologies. Volumetric flow meters: rotameters, differential pressure, ultrasound, magnetic and vortex. Mass flow meters: Coriolis.
T12. Level measurement
Level technologies: measurement, detection, level alarm in liquids and solids. Hydrostatic depression meters. Ultrasounds. Radar without contact. Guided Wave Radar.
T13. Temperature measurement
Temperature measurement in the industry.
Thermocouples. RTDs thermoresistances. Intelligent temperature transmitters.
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Clases impartidas por el profesor con apoyo de material audiovisual. Debate sobre los temas expuestos. Resolución de dudas planteadas por las/los estudiantes.
Resolución de ejercicios, problemas y casos prácticos planteados en clase por el profesor. Pueden estar relacionados con trabajos de diseño en grupo. Las/los estudiantes resuelven los más cortos en clase y se corrigen con el profesor. Los más largos se terminan en casa y se corrigen en clases sucesivas.
26
100
Clase en aula de informática: prácticas.
Programación de la solución de automatización y demostración de su funcionmiento en el laboratorio.
15
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
Durante el curso se plantearan actividades individuales y cooperativas para ser expuesta en clase o documentadas mediante informes y memorias. Debe establecerse claramente cuál ha sido la aportación de cada miembro del grupo a la solución propuesta.
Desarrollo de los diseños y documentación asociada. Búsqueda, estudio y análisis de bibliografía. Trabajo autónomo y elaboración de presentaciones. documentación y entregables.
4
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final).
Durante el curso se plantearan actividades individuales y cooperativas para ser expuesta en clase o documentadas mediante informes y memorias. Debe establecerse claramente cuál ha sido la aportación de cada miembro del grupo a la solución propuesta.
Desarrollo de los diseños y documentación asociada. Búsqueda, estudio y análisis de bibliografía. Trabajo autónomo y elaboración de presentaciones. documentación y entregables.
4
100
Tutorías.
Resolución de dudas sobre teoría, ejercicios y casos prácticos, problemas y prácticas o asesoramiento de trabajos en grupo. Podrán ser individuales o por grupos, preferentemente se realizaran por medios telemáticos.
10
100
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Durante el curso se plantearan actividades individuales y cooperativas para ser expuesta en clase o documentadas mediante informes y memorias. Debe establecerse claramente cuál ha sido la aportación de cada miembro del grupo a la solución propuesta.
Desarrollo de los diseños y documentación asociada. Búsqueda, estudio y análisis de bibliografía. Trabajo autónomo y elaboración de presentaciones. documentación y entregables.
Estudio de material escrito o audiovisual que complemente los contenidos prácticos y teóricos. Busqueda de información. Asistencia a seminarios que complementen la formación.
76
0
Exámenes (orales o escritos).
No se realizaran exámenes.
Los estudiantes realizaran un proyecto de automatización (50/75) y otro de instrumentación (25/75) que resuelvan problemas de diseños de casos prácticos. La evaluación de cada proyecto consistirá en un informe (prueba escrita), de un video de demostración de la solución y de una entrevista para exponer y responder las cuestiones que haga el profesor (prueba oral).
Se valorará la calidad del diseño y del informe realizado, a partir de pautas preestablecidas. Se valorará, muy especialmente, la capacidad innovadora de aquellos estudiantes cuya aportación haya sido más creativa.
0 %
Realización o exposición de trabajos (informes, ejercicios, entregables, casos prácticos, etc.), individualmente o en grupo.
Realización de un proyecto de automatización (50/75) y otro de instrumentación (25/75) que resuelvan problemas de diseños de casos prácticos. La evalaución de cada proyecto consistirá en un informe (prueba escrita) y de una entrevista para exponer y responder las cuestiones que haga el profesor (prueba oral).
Se valorará la calidad del diseño y del informe realizado, a partir de pautas preestablecidas. Se valorará, muy especialmente, la capacidad innovadora de aquellos estudiantes cuya aportación haya sido más creativa.
Con este proyecto se pretende que los estudiantes desarrollen las competencias y resultados de aprendizajes CB6 y TE08.
80 %
Evaluación de prácticas de laboratorio, informática o campo.
Revisión del trabajo realizado durante las prácticas de laboratorio y ejercicios prácticos planteados por el profesor (en clase, en seminarios o en aula virtual). Según la evolución de las mismas podría incluir entrevistas o pruebas sobre las competencias adquiridas en las prácticas de laboratorio.
En los trabajos en grupo debe establecerse claramente cuál ha sido la aportación de cada miembro del grupo.
Con estas actividades se pretende que los estudiantes desarrollen las competencias y resultados de aprendizajes TE08 y T2.
20 %
Técnicas de observación o registro (listas de control, rúbricas, etc.).
Se llevará registro o rúbrica de las prácticas de laboratorio. Aunque no computa en la calificación de la asigatura.
0 %
Asistencia a charlas o visitas a instalaciones externas
Autor: García Aracil, Nicolás M.
Título: Autómatas programables teoría y práctica
Editorial: Universidad Miguel Hernández
Fecha Publicación: 2000
ISBN: 8495315556
Autor: Mandado Pérez, Enrique
Título: Autómatas programables y sistemas de automatización
Editorial: Marcombo
Fecha Publicación: 2009
ISBN: 9788426715753
Autor: Mandado, Enrique
Título: Sistemas de automatización y autómatas programables
Editorial: Marcombo
Fecha Publicación: 2018
ISBN: 9788426725899
Autor: Bollaín Sánchez, Manuel
Título: Ingeniería de instrumentación de plantas de proceso
Editorial: Díaz de Santos
Fecha Publicación: 2019
ISBN: 978849052150
Autor: Creus Solé, Antonio
Título: Instrumentación industrial
Editorial: Marcombo
Fecha Publicación: 2010
ISBN: 9788426716682
Autor: Moreno Zaragoza, Fermín
Título: Automatismos y cuadros eléctricos [equipos e instalaciones electrotécnicas]
Editorial: Ceysa
Fecha Publicación: 2005
ISBN: 84861108608
Autor: Pérez García, Miguel A.
Título: Instrumentación electrónica
Editorial: Thomson
Fecha Publicación: 2003
ISBN: 9788497321662
Autor: John, Karl Heinz.
Título: IEC 61131-3: Programming Industrial Automation Systems
Editorial:
Fecha Publicación:
ISBN: 9783642120152|99783642120152
Autor: Pallàs-Areny, Ramón
Título: Adquisición y distribución de señales
Editorial: Marcombo
Fecha Publicación: 2005
ISBN: 8426709184
Autor: Hanssen, Dag Håkon,
Título: Programmable logic controllers: a practical approach to IEC 61131-3 using CODESYS /
Editorial:
Fecha Publicación:
ISBN: 9781118949221
- Apuntes del profesor en el Aula Virtual
http://aulavirtual.upct.es
- Comité Español de Automática CEA:
http://www.cea-ifac.es/noticias/noticias/
- RIAI: Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial:
http://riai.isa.upv.es/
- ISA Sección Española:
http://www.isa-spain.org/
- Revista Automática e Instrumentación:
http://www.grupotecnipublicaciones.com/publicaciones/automatica-e-instrumentacion.html
- IEEE Control Systems Society:
http://www.ieeecss.org/main/
Nombre: AUTOMÁTICA E INSTRUMENTACIÓN
Código: 252101015
Carácter: Obligatoria
ECTS: 4.5
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 1º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Semipresencial
Nombre y apellidos: LUJÁN FERNÁNDEZ, SERGIO
Área de conocimiento: Ingeniería de Sistemas y Automática
Departamento: Automática, Ingeniería Eléctrica y Tecnología Electrónica
Teléfono:
Correo electrónico: sergio.lujan@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
lunes - 19:00 / 20:00
HOSPITAL DE MARINA, planta 1, Laboratorio Automática
Concretar cita vía email mediante correo electrónico.
Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo sergio.lujan@upct.es
Titulaciones:
Doctor en Dorctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones en la UPCT (ESPAÑA) - 2016
Ingeniero Técnico en Ingeniero Técnico Industrial, Electrónica Industrial en la UPCT (ESPAÑA) - 2012
Máster en Master en Administración y Dirección de EES en la UPCT (ESPAÑA) - 2010
Máster en Master en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones en la UPCT (ESPAÑA) - 2009
Ingeniero en Ingeniero de Telecomunicación en la UPCT (ESPAÑA) - 2008
Ingeniero Técnico en Ingeniero T.T. Telemática en la UPCT (ESPAÑA) - 2006
Categoría profesional: Docente por Sustitución
Nº de quinquenios: No procede por el tipo de figura docente
Nº de sexenios: No procede por el tipo de figura docente
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
Nombre y apellidos: LUJÁN FERNÁNDEZ, SERGIO
Área de conocimiento: Ingeniería de Sistemas y Automática
Departamento: Automática, Ingeniería Eléctrica y Tecnología Electrónica
Teléfono:
Correo electrónico: sergio.lujan@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
lunes - 19:00 / 20:00
HOSPITAL DE MARINA, planta 1, Laboratorio Automática
Concretar cita vía email mediante correo electrónico.
Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo sergio.lujan@upct.es
Titulaciones:
Doctor en Dorctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones en la UPCT (ESPAÑA) - 2016
Ingeniero Técnico en Ingeniero Técnico Industrial, Electrónica Industrial en la UPCT (ESPAÑA) - 2012
Máster en Master en Administración y Dirección de EES en la UPCT (ESPAÑA) - 2010
Máster en Master en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones en la UPCT (ESPAÑA) - 2009
Ingeniero en Ingeniero de Telecomunicación en la UPCT (ESPAÑA) - 2008
Ingeniero Técnico en Ingeniero T.T. Telemática en la UPCT (ESPAÑA) - 2006
Categoría profesional: Docente por Sustitución
Nº de quinquenios: No procede por el tipo de figura docente
Nº de sexenios: No procede por el tipo de figura docente
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
[CB6 ]. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
[CG08 ]. Capacidad para planificar y gestionar recursos energéticos, incluyendo la generación, transporte, distribución y utilización.
[TE08 ]. Conocimiento de sistemas de control y automatismos.
[T2 ]. Trabajar en equipo
R01 Describir los conceptos fundamentales y características de los instrumentos de medida y de control de un proceso industrial.
R02 Explicar la finalidad y los principios básicos de los elementos de medida y control de los sistemas automatizados.
R03 Programar PLC para aplicaciones de automatización y control simples.
R04 Analizar el funcionamiento de sistemas de automatización y control.
R05 Integrar, dinamizar y liderar equipos de trabajo, que pueden ser interdisciplinares o usar herramientas de comunicación virtual, para alcanzar los objetivos marcados.
Principios básicos de automática y sistemas de control. Desarrollo histórico. Clasificación de los procesos. Técnicas de automatización y control. Tecnologías. Controladores lógicos programables (PLC): Arquitectura, funcionamiento. Métodos de diseño de automatismos lógicos. Programación del PLC. Interfaz Persona-Máquina. Fundamentos de instrumentación. Introducción a los elementos de campo en el control y automatización de procesos. Simbología. Características técnicas y tipos de sensores y actuadores.
I. Fundamentos de la automatización industrial.
T1. Introducción a la Automatización Industrial.
Concepto de Automatización. Técnicas de Automatización. Tipos de Controladores de Procesos. Tipos de Procesos Industriales. Controladores Secuenciales.
T2. Automatismos Eléctricos.
Conceptos generales. Contactor. Relés de mando. Automatismos simples con relés. Relés temporizadores. Elementos de mando. Detectores automáticos. Sistemas de protección. Automatismos con motores eléctricos.
II. Controladores Lógicos Programables (PLC)
T3. Arquitectura interna de controlador lógico programable (PLC)
Conceptos generales. Bloques esenciales de un PLC. Unidad central de proceso. Memorias. Interfaces de Entrada y Salida. Fuente de alimentación.
T4. Ciclos de funcionamiento del PLC y control en tiempo real
Introducción. Modos de operación. Ciclos de funcionamiento. Chequeos del sistema. Ejecución en tiempo real.
T5. Configuración de PLC industriales.
Introducción. Tipos de microprocesadores en la CPU. Configuración de la unidad de control. Multiprocesadores centrales. Procesadores periféricos.
Unidades de control redundante. Configuraciones del sistema de E/S. E/S Centralizadas. E/S Distribuidas. Memorias de almacenamiento masivo.
T6. Programación de PLC industriales.
Introducción. Lenguajes de programación. Lenguajes booleanos y listas de instrucciones. Diagrama de contactos. Plano de funciones. Lenguajes de alto nivel. Programación de bloques funcionales. Bloques secuenciales básicos: Biestables. Temporizadores. Contadores. Estructura de programación.
T7. Diseño y representación de sistemas secuenciales.
Introducción. Automatismos combinacionales. Automatismos secuenciales. Diseño de automatismos secuenciales mediante Grafcet. Implementación de GRAFCET en autómatas programables. Interfaz persona-máquina (HMI).
III. Fundamentos de instrumentación de procesos industriales
T8. Fundamentos de la medida de variables de procesos industriales
Concepto de medida. Parámetros característicos de la medición. Variables medibles en plantas de proceso. Transmisores inteligentes. Elementos finales de control.
T9. Proyecto de instrumentación y control en la industria.
Simbología de identificación de instrumentos: Norma ISA. Fases de un proyecto de instrumentación y control. Documentación asociada
IV. Variables principales de procesos industriales
T10. Medida de presión
Tipos y unidades de presión. Clasificaciónde instrumentos de medida de presión. Indicadores e interruptores de presión. Transmisores de presión.
T11. Medida de caudal
Tecnologías de medición de caudal. Medidores de caudal volumétricos:rotámetros, presión diferencial,ultrasonidos, magnéticos y vortex. Medidores de caudal másico: Coriolis.
T12. Medida de nivel
Tecnologías de nivel: medida, detección, alarma de nivel en líquidos y sólidos. Medidores depresión hidrostática. Ultrasonidos. Radar sin contacto. Radar de onda guiada.
T13. Medida de temperatura
Medida de temperatura en la industria.
Termopares. Termoresistencias RTDs.Transmisores inteligentes de temperatura.
P1. Introducción a la configuración y programación de PLC industrial usando la estación de ingeniería
Práctica guiada sobre el uso de la estación de ingeniería para configurar los elementos hardware y software de controlador lógico programable disponible en el laboratorio. Se pretende que las/los estudiantes puedan de forma autónoma a) Crear un proyecto de automatización utilizando ZelioSoft Rockwell b) Introducir, guardar, y ejecutar un programa para módulos de control Rockwell por medio de la aplicación ZelioSoft c) Identificar las instrucciones de programa en las distintas formas de representación (KOP y FUP) de un programa para módulos de control Rockwell.
P2. Ejemplo de automatización de línea de producción
Las/los estudiantes deberá resolver un problema de automatización sencillo a partir de la descripción funcional del proceso y secuencia a automatizar. Para ello deberán: a) Describir con sus propias palabras el problema de automatización a resolver. b) Listar las variables de entrada y salida al autómata, c) Listar las variables internas del PLC d) Crear el grafo que resuelva el problema de automatización a alto nivel, e) Codificación el programa para módulos de control Rockwell por medio de la aplicación ZelioSoft f) Comprobación del correcto funcionamiento de la solución en el simulador ZelioSoft
P3. Solución de automatización usando programación estructurada
Las/los estudiantes deberán seguir un procedimiento para convertir la solución de un problema de automatización en una solución mediante la programación estructurada del PLC S7 1200 usando la aplicación TIA Portal. Para ello deberán: a) Describir con sus propias palabras el problema de automatización a resolver. b) Interpretar la solución dada por el profesor. c) Ejecutar el procedimiento de conversión a programación estructurada. d) Comprobar el correcto funcionamiento de la programación estructura en el Laboratorio.
P4. Desarrollo de una interfaz persona-máquina (HMI) para la visualización y operación de la automatización
Las/los estudiantes deberán añadir una HMI que permita la visualización y operación de la automatización de un proyecto de automatización. Para ello deberán: a) Describir con sus propias palabras el problema de automatización a resolver. b) Listar las variables de entrada y salida al autómata, c) Listar las variables internas del PLC d) Describir con sus propias palabras las actividades necesarias para añadir a la solución una HMI. e) Ejecutar los pasos necesarios para configurar una HMI en la aplicación de ZelioSoft. f) Crear el grafo que resuelva el problema de automatización a alto nivel, g) Codificación el programa para módulos de control Rockwell por medio de la aplicación ZelioSoft h) Comprobación del correcto funcionamiento de la solución en el simulador ZelioSoft
P5. Practica guiada sobre instrumentación de medida y elementos finales de control
a) Visita a planta piloto instrumentada con DCS e instrumentos industriales y al laboratorio de instrumentación en la ETSII. b) Identificación de instrumentos instalados en la planta piloto usando la norma ISA S5.1 de identificación y símbolos de instrumentación c) Identificación de equipos y tuberías instalados en planta usando diagramas PFD (Process Fluid Diagram) o P&ID (Piping and Instrumentation Diagram). c) Calibración de un transmisor inteligente de medida en el laboratorio de instrumentación de la ETSII.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual en el apartado actúa sobre una emergencia, pestaña "guías técnicas", y en el que encontrarás instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás en el apartado actúa sobre una emergencia, recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
I. Fundamentals of industrial automation.
T1. Introduction to Industrial Automation.
Automation Concept. Automation Techniques. Types of Process Controllers. Types of Industrial Processes. Sequential Controllers.
T2. Electric Automation.
General concepts. Contactor. Control relays. Simple automation with relays. Timing relays. Control elements. Automatic detectors. Protection systems. Automatisms with electric motors.
II. Programmable Logic Controllers (PLC)
T3. Internal Programmable Logic Controller (PLC) Architecture
General concepts. Essential blocks of a PLC. Central processing unit. Memories. Input and output interfaces. Power supply.
T4. PLC operating cycles and real-time control
Introduction. Modes of operation. Operating cycles. System checks. Real-time execution.
T5. Configuration of Industrial PLC.
Introduction. Types of microprocessors in the CPU. Control unit configuration. Central multiprocessors. Peripheral processors.
Redundant control units. I/O system settings. Centralized I/O. Distributed I/O. Mass storage memories.
T6. Industrial PLC programming.
Introduction. Programming languages. Boolean languages ¿¿and instruction lists. Contact diagram. Function plane. High-level languages. Functional block programming. Basic sequential blocks: Flip-flops. Timers Accountants. Programming structure.
T7. Design and representation of sequential systems.
Introduction. Combinational automatisms. Sequential automatisms. Sequential automation design using Grafcet. GRAFCET implementation in programmable robots. Human-machine interface (HMI).
III. Fundamentals of industrial process instrumentation
T8. Fundamentals of the measurement of industrial process variables
Measurement concept. Characteristic parameters of the measurement. Measurable variables in process plants. Smart transmitters. Final elements of control.
T9. Instrumentation and control project in the industry.
Instrument identification symbology: ISA Standard. Phases of an instrumentation and control project. Project's documentation
IV. Main variables of industrial processes
T10. Pressure measurement
Types and units of pressure. Classification of pressure measurement instruments. Pressure gauges and switches. Pressure transmitters.
T11. Flow measurement
Flow measurement technologies. Volumetric flow meters: rotameters, differential pressure, ultrasound, magnetic and vortex. Mass flow meters: Coriolis.
T12. Level measurement
Level technologies: measurement, detection, level alarm in liquids and solids. Hydrostatic depression meters. Ultrasounds. Radar without contact. Guided Wave Radar.
T13. Temperature measurement
Temperature measurement in the industry.
Thermocouples. RTDs thermoresistances. Intelligent temperature transmitters.
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Clases impartidas por el profesor con apoyo de material audiovisual. Debate sobre los temas expuestos. Resolución de dudas planteadas por las/los estudiantes.
Resolución de ejercicios, problemas y casos prácticos planteados en clase por el profesor. Pueden estar relacionados con trabajos de diseño en grupo. Las/los estudiantes resuelven los más cortos en clase y se corrigen con el profesor. Los más largos se terminan en casa y se corrigen en clases sucesivas.
26
15
Clase en aula de informática: prácticas.
Programación de la solución de automatización y demostración de su funcionmiento en el laboratorio.
15
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
Durante el curso se plantearan actividades individuales y cooperativas para ser expuesta en clase o documentadas mediante informes y memorias. Debe establecerse claramente cuál ha sido la aportación de cada miembro del grupo a la solución propuesta.
Desarrollo de los diseños y documentación asociada. Búsqueda, estudio y análisis de bibliografía. Trabajo autónomo y elaboración de presentaciones. documentación y entregables.
4
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final).
Durante el curso se plantearan actividades individuales y cooperativas para ser expuesta en clase o documentadas mediante informes y memorias. Debe establecerse claramente cuál ha sido la aportación de cada miembro del grupo a la solución propuesta.
Desarrollo de los diseños y documentación asociada. Búsqueda, estudio y análisis de bibliografía. Trabajo autónomo y elaboración de presentaciones. documentación y entregables.
4
100
Tutorías.
Resolución de dudas sobre teoría, ejercicios y casos prácticos, problemas y prácticas o asesoramiento de trabajos en grupo. Podrán ser individuales o por grupos, preferentemente se realizaran por medios telemáticos.
10
50
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Durante el curso se plantearan actividades individuales y cooperativas para ser expuesta en clase o documentadas mediante informes y memorias. Debe establecerse claramente cuál ha sido la aportación de cada miembro del grupo a la solución propuesta.
Desarrollo de los diseños y documentación asociada. Búsqueda, estudio y análisis de bibliografía. Trabajo autónomo y elaboración de presentaciones. documentación y entregables.
Estudio de material escrito o audiovisual que complemente los contenidos prácticos y teóricos. Busqueda de información. Asistencia a seminarios que complementen la formación.
76
0
Exámenes (orales o escritos).
No se realizaran exámenes.
Realización de un proyecto de automatización (50/75) y otro de instrumentación (25/75) que resuelvan problemas de diseños de casos prácticos.
0 %
Realización o exposición de trabajos (informes, ejercicios, entregables, casos prácticos, etc.), individualmente o en grupo.
Realización de un proyecto de automatización (55/80) y de instrumentación (25/80) que resuelvan problemas de diseños de casos prácticos. La evaluación de cada proyecto consistirá en un informe (prueba escrita), de un video demostrando la funcionalidad del proyecto y de una entrevista para exponer y responder las cuestiones que haga el profesor (prueba oral).
Se valorará la calidad del diseño y del informe realizado, a partir de pautas preestablecidas. Se valorará, muy especialmente, la capacidad innovadora de aquellos estudiantes cuya aportación haya sido más creativa.
Evaluación continua de ejercicios y casos prácticos planteados por profesor (en clase, en seminarios o en aula virtual).
En los trabajos en grupo debe establecerse claramente cuál ha sido la aportación de cada miembro del grupo a la solución propuesta.
Con estas actividades se evalúan el desarrollo de competencias y resultados del aprendizaje CB6 y TE08.
80 %
Evaluación de prácticas de laboratorio, informática o campo.
Revisión del trabajo realizado durante las prácticas y asignaciones en clases o por el Aula Virtual. Según la evolución de las mismas podría incluir entrevistas o pruebas sobre las competencias adquiridas en la realización de esos trabajos.
Con estas actividades se evalúan el desarrollo de competencias y resultados del aprendizaje TE08 y T2.
20 %
Técnicas de observación o registro (listas de control, rúbricas, etc.).
Se llevará registro o rúbrica de las prácticas de laboratorio. Aunque no computa en la calificación de la asigatura.
0 %
Asistencia a charlas o visitas a instalaciones externas
Autor: García Aracil, Nicolás M.
Título: Autómatas programables teoría y práctica
Editorial: Universidad Miguel Hernández
Fecha Publicación: 2000
ISBN: 8495315556
Autor: Mandado Pérez, Enrique
Título: Autómatas programables y sistemas de automatización
Editorial: Marcombo
Fecha Publicación: 2009
ISBN: 9788426715753
Autor: Mandado, Enrique
Título: Sistemas de automatización y autómatas programables
Editorial: Marcombo
Fecha Publicación: 2018
ISBN: 9788426725899
Autor: Bollaín Sánchez, Manuel
Título: Ingeniería de instrumentación de plantas de proceso
Editorial: Díaz de Santos
Fecha Publicación: 2019
ISBN: 978849052150
Autor: Creus Solé, Antonio
Título: Instrumentación industrial
Editorial: Marcombo
Fecha Publicación: 2010
ISBN: 9788426716682
Autor: Moreno Zaragoza, Fermín
Título: Automatismos y cuadros eléctricos [equipos e instalaciones electrotécnicas]
Editorial: Ceysa
Fecha Publicación: 2005
ISBN: 84861108608
Autor: Pérez García, Miguel A.
Título: Instrumentación electrónica
Editorial: Thomson
Fecha Publicación: 2003
ISBN: 9788497321662
Autor: John, Karl Heinz.
Título: IEC 61131-3: Programming Industrial Automation Systems
Editorial:
Fecha Publicación:
ISBN: 9783642120152|99783642120152
Autor: Pallàs-Areny, Ramón
Título: Adquisición y distribución de señales
Editorial: Marcombo
Fecha Publicación: 2005
ISBN: 8426709184
Autor: Hanssen, Dag Håkon,
Título: Programmable logic controllers: a practical approach to IEC 61131-3 using CODESYS /
Editorial:
Fecha Publicación:
ISBN: 9781118949221
- Apuntes del profesor en el Aula Virtual
http://aulavirtual.upct.es
- Comité Español de Automática CEA:
http://www.cea-ifac.es/noticias/noticias/
- RIAI: Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial:
http://riai.isa.upv.es/
- ISA Sección Española:
http://www.isa-spain.org/
- Revista Automática e Instrumentación:
http://www.grupotecnipublicaciones.com/publicaciones/automatica-e-instrumentacion.html
- IEEE Control Systems Society:
http://www.ieeecss.org/main/