1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Automatización Industrial Clave de la asignatura: APM-1304 SATCA1: 2-4-6 Carrera: Ingeniería Electrónica
2. PRESENTACIÓN Esta asignatura aporta al perfil del egresado de la carrera de Ingeniería Electrónica, las competencias que utilizará sobre los conceptos generales y las generalidades de automatización para los procesos en las instalaciones industriales. El programa de Automatización surge del análisis de las competencias a desarrollar por los ingenieros para desarrollar e implementar sistemas automatizados de tipo industrial. Esta asignatura conjunta los conocimientos adquiridos en materias de control, programación de controladores lógicos programables y electrónica con el fin de sustentar y generar sistemas automáticos en el área de especialidad de la Ingeniería Electrónica para vincular los aspectos relacionados con el control de procesos para desarrollar aplicaciones que den solución a problemas del sector productivo. Intención didáctica. Está organizado en cinco temas, en el primer tema contiene los conceptos y generalidades de sensores, adquisición y monitoreo de datos. El segundo tema se enfoca a la aplicación del control de procesos mediante el uso de diferentes dispositivos. El tercer tema comprende redes de comunicación industriales de un controlador lógico programable, pasando por protocolos de comunicación, este tema complementa lo visto anteriormente en la materia de controladores lógicos programables. El cuarto tema se enfoca al conocimiento e identificación de los elementos de un sistema de manufactura flexible, así como la programación de un CIM. El quinto tema comprende los conceptos esenciales para el estudio del área de la robótica industrial.
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Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos
3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR.
Competencias genéricas.
Diseñar, implementar, manipular, Competencias instrumentales: modificar y mantener sistemas automatizados, con el uso Capacidad de análisis y síntesis. apropiado de controladores lógicos Capacidad de organizar programables para la solución de y planificar. problemas en el sector productivo. Comunicación oral y escrita. Habilidades para el manejo de la computadora. Habilidad de buscar y analizar información proveniente de diversas fuentes. Solución de problemas. Toma de decisiones. Competencias interpersonales:
Capacidad crítica y autocrítica. Trabajo en equipo. Habilidades interpersonales. Capacidad de trabajar en equipo Interdisciplinario. Capacidad de comunicarse con profesionales de otras áreas. Compromiso ético. Habilidad para trabajar en un ambiente laboral Competencias sistémicas:
Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) Liderazgo Habilidad para trabajar en forma autónoma Capacidad para diseñar y gestionar proyectos Iniciativa y espíritu emprendedor
4.- HISTORIA DEL PROGRAMA. Lugar y fecha de elaboración o revisión Dirección General de Educación Superior Tecnológica, Dirección de Institutos Tecnológicos Descentralizados, 17 y 18 de Enero de 2013.
Observaciones (cambios y justificación) Representantes de los Institutos Reunión para el análisis por Tecnológicos Superiores de: competencias profesionales de la especialidad de la carrera de Coatzacoalcos, Las Choapas, Ingeniería Electrónica. Tierra Blanca, Uruapan, Nuevo Casas Grandes. Y Tecnológicos de Estudios Superiores de: Chalco, Ecatepec y Villa Guerrero. Participantes
5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias a desarrollar en el curso) Diseña e implementa sistemas automatizados, con el uso apropiado de sistemas de control para la solución de problemas en el sector productivo. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS
Conoce y aplica los conceptos de control a sistemas automatizados. Programa y manipula controladores lógicos programables.
7. TEMARIO No.
Nombre de Temas
1
Componentes de Sistema Automatización
2
Control de Procesos
Subt emas
1.1 Sensores y Actuadores en un Instalaciones de industriales. 1.2 Equipos controladores. 1.3 Comunicación de datos. 1.4 Adquisición y Monitorización de datos. 2.1 Control Electroneumático. 2.2 Control Electrohidráulico.
3
Protocolos y redes de 3.1 Protocolos de comunicación. comunicación de un 3.2 Buses de campo. controlador lógico 3.2.1 Multiplexores de entrada y salida. programable. 3.3 Comunicación de PLC’s con la computadora. 3.4 Redes industriales. 3.4.1 LAN. 3.4.2 Ethernet. 3.4.3 PROFIBUS. 3.4.4 MODBUS
4
5
4.1 Celdas de manufactura. Sistemas Automatizados 4.2 Sistemas flexibles de manufactura. de Manufactura 4.3 Manufactura integrada por computadora. 5.1 Introducción a la robótica. Introducción a los Robots 5.2 Clasificación de Robots. Industriales 5.3 Operación y aplicación de los Robots industriales. 5.4 Capacidades y limitaciones de los Robots industriales.
8.- SUGERENCIAS DIDACTICAS (desarrollo de las competencias genéricas). Desarrolla la capacidad para coordinar y trabajar en equipo: orienta el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma decisiones. Muestra flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propicia la interacción entre los estudiantes. Promueve investigación documental sobre los temas indicados en el programa. Realiza sesiones participativas utilizando técnicas como: Tormentas de ideas, exposición de temas por equipo, grupos de discusión. Asiste a visitas industriales y entrega reporte escrito. Organiza paneles con especialistas en el tema. Desarrolla proyectos donde aplique los conocimientos y habilidades adquiridos en el curso. 9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN.
Informes de investigación tanto documentales como de campo. Reportes de cada visita industrial. Presentación de proyectos. Desarrollo de prácticas. Participación durante el desarrollo del curso. Exposiciones frente a grupo de temas relacionados con la asignatura. Exámenes parciales.
10.- PROYECTO DE INTEGRADOR DE LA ASIGNATURA
Objetivo: Diseña e implementa sistemas automatizados, utiliza diferentes métodos de control, Adquiere los conocimientos en la selección de los instrumentos de medición para optimizar, control y supervisión de los procesos industriales y
ambientales.
Fundamentación: Sensores y principios de medición, amplificadores operacionales, diseña convertidores análogo-digitales, utiliza electrónica de potencia, conoce y aplica los conceptos de control a sistemas automatizados, pprograma, manipula, simula sistemas dinámicos y usa controladores lógicos programables. Planeación: Se pretende que el alumno realice un informe técnico y un prototipo durante la planeación con el cronograma con una duración a 6 meses y que contenga: La investigación estado del arte Realice un informe técnico durante los primeros meses Realización del prototipo en los últimos meses
Ejecución: culminación de la realización del proyecto planteado respetando el desarrollo de la planeación por los estudiantes, acompañado de los asesores docentes, para comprobar la parte del conocimiento y práctica.
Evaluación: la evaluación es integral y se llevara a cabo durante los 3 parciales que permiten justificar el avance de su proyecto, que para cada indicador en la evaluación consiste en un 20 % asignado para el proyecto, 20 % en las prácticas de laboratorio encaminadas a la adaptación en cada uno de los proyectos del grupo y por último el 60 % el examen como último indicador que cambian según la naturaleza de la materia Nota: El aspecto innovador es importante en los proyectos de investigación así como los siguientes puntos: Fundamentación, Planeación, Ejecución, Evaluación.
11.- TEMAS DE APRENDIZAJE. Tema 1: Componentes de un Sistema de Automatización Competencia específica a desarrollar Conoce y manipula los diferentes tipos de sensores existentes en el sector productivo. Realiza la adquisición y monitoreo de datos.
Actividades de Aprendizaje Entiende el funcionamiento de los equipos controladores. Realiza prácticas con sensores y actuadores. Monitoriza datos de distintos tipos.
Tema 2: Control de Procesos Competencia específica a desarrollar Aplica conocimientos previos para realizar el control de diversos procesos.
Actividades de Aprendizaje Conoce y aplica las nuevas tecnologías de automatización.
Tema 3: Protocolos y redes de comunicación de un controlador lógico programable. Competencia específica a desarrollar Conoce los distintos protocolos de comunicación industrial. Identifica las redes de comunicación que involucra controladores lógicos programables.
Actividades de Aprendizaje Describe los diferentes protocolos dentro de una red industrial. Conoce las distintas redes de comunicación dentro de la automatización. Realiza prácticas que permitan al alumno configurar comunicaciones.
Tema 4: Sistemas Automatizados de Manufactura Competencia específica a desarrollar Conoce los distintos sistemas de automatización de procesos. Identifica los componentes que integran un sistema automatizado de manufactura. Plantea los distintos niveles de automatización.
Actividades de Aprendizaje Describe el modelo estructurado de un sistema automatizado. Conoce las distintas normas de automatización. Realiza prácticas que permitan al alumno hacer automatizaciones.
Tema 5: Introducción a los Robots Industriales Competencia específica a desarrollar Conoce el funcionamiento, capacidades y limitaciones de un robot industrial.
Actividades de Aprendizaje Describe los componentes y la clasificación de los robots. Analiza las capacidades y limitaciones de los robots para su aplicación en sistemas automatizados.
12.- FUENTES DE INFORMACIÓN. 1. Sistemas de Control Secuencial. Florencio Jesús Cembranos Nistal. Ed. Paraninfo. 2. Neumática, A. Serrano Nicolás, Ed. Paraninfo. 3. Fundamentos de Robótica. A.Barrientos, L.F. Peñín. C. Balaguer, R. Aracil. Ed McGraw-Hill. 4. Instrumentación industrial, Antonio Creuss, Ed. Marcombo. 5. Sistemas de control en tiempo discreto. Katsuhiko Ogata. Ed. Prentice Hall. 6. Compilador C CCS y simulador Proteus para Microcontroladores PIC, Eduardo Garcia Bermejo. Ed. Marcombo. 7. Electrónica digital y lógica programable, Rene de Jesús Romero Troncoso. Ed. FIME. 8. Manuales de las marcas de PLC con que cuenta la institución.
13.- PRÁCTICAS SUGERIDAS. 1. Realizar la simulación e implementación de la adquisición de señales provenientes de sensores, su despliegue y almacenamiento en la computadora. 2. Realizar el control de un sistema automático utilizando elementos electroneumáticos y electrohidráulicos. 3. Realizar un proyecto de manufactura asistido por computadora. 4. Programación de tareas mediante el uso de PLC. 5. Diseñar y realizar interfaz de comunicación. 5. Programación de trayectorias de robots manipuladores. 6. Proyectos integradores.
