MINISTERIO DE EDUCACIÓN DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN TÉCNICA Y PROFESIONAL. FAMILIA DE ESPECIALIDADES: INFORMÁTICA Y LAS COMUNICACIONES

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1 MINISTERIO DE EDUCACIÓN DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN TÉCNICA Y PROFESIONAL. FAMILIA DE ESPECIALIDADES: INFORMÁTICA Y LAS COMUNICACIONES ESPECIALIDAD: AUTOMÁTICA PROGRAMA: Autómatas Programables. AÑO: 3ro NIVEL: MEDIO SUPERIOR PROFESIONAL ESCOLARIDAD INICIAL: 9º GRADO Julio 2011

2 Orientaciones Generales de la Asignatura: Estudiar los Autómatas Programables como los elementos de control por excelencia en el campo de la automatización, responsables de la lectura de sensores y activación de salidas en función de la acción a realizar para controlar el proceso, así como constituir los elementos principales de intercambio de información entre diferentes módulos de control. Representando uno de los medios de control y componente de los sistemas de adquisición de datos, más difundidos en la industria en la actualidad. Para impartir esta asignatura se tendrán muy en cuenta los objetivos generales planteados con anterioridad sin proponerse cálculos complejos en las diferentes unidades, debe lograrse que el estudiante establezca una interrelación entre los autómatas programables y el resto de los componentes del sistema de control. El profesor de esta asignatura deberá mantener una relación estrecha con el profesor de la asignatura Práctica de la Especialidad. Es importante profundizar en la vinculación que tiene la asignatura con otras recibidas anteriormente, en particular con Instrumentación y Electrónica Digital y que vincule horizontalmente con las asignaturas Tecnología e Instrumentación, Control de Procesos y Buses Industriales apoyándose en ellos para el desarrollo de los contenidos. La asignatura se evaluará por el Grupo II, según establece la RM 120/2009. Las evaluaciones parciales se realizarán mediante un control parcial y una actividad práctica. El trabajo de control parcial se realizará al culminar la Unidad 5; mientras que la actividad práctica se realizará al culminar el epígrafe 6.3. En esta actividad práctica se evaluará el desempeño del estudiante en la programación, edición y puesta a punto en simulación de una secuencia sencilla de control. Se dedicarán al final, 18 horas para que el estudiante pueda trabajar en la solución de la implementación de un control sencillo de un proceso de la industria, supervisado por el profesor, quien podrá aclarar las dudas que vayan surgiendo. Objetivos Generales de la Asignatura: 1- Conocer que es un Autómata Programable y su función en el control de procesos industriales. 2- Describir el principio de funcionamiento de los Autómatas Programables. 3- Explicar la estructura interna y externa de un Autómata Programable. 4- Aprender los principios para la instalación y conexionado de esta tecnología.

3 5- Identificar los tipos de lenguajes de programación de los Autómatas y programar secuencias de procesos industriales en lenguaje de Contacto. 6- Diseñar secuencias de programas de pequeña complejidad. 7- Editar un programa, ejecutarlo y poner a punto bajo la supervisión de un especialista superior. 8- Realizar operaciones propias de mantenimiento y detección de averías de los autómatas con la orientación de especialistas de mayor experiencia demostrando laboriosidad, independencia, disciplina laboral y tecnológica, de acuerdo con los principio de la Revolución, sobre la base de la aplicación de los fundamentos básicos de los equipos eléctricos, el uso correcto de herramientas, materiales, aparatos de medición y con una adecuada protección individual y del medio ambiente en condiciones de la industria. 9- Fortalecer, con el conocimiento de esta tecnología orientada al control de procesos, la formación de técnicos que satisfagan las necesidades de la sociedad en la rama de la Automática. Plan temático: Para aplicar a los alumnos que ingresen a partir del curso escolar Asignatura: Autómatas Programables Familia de Especialidades: Informática y las Comunicaciones. Escolaridad de ingreso: 9º Grado Años: 3,5 Semanas Lectivas: 32 Frecuencia semanal: 4 Total de horas de la asignatura: 128 horas Año 3 o Horas No. Temática Total Teórico Práctica 1 Introducción a los Autómatas Programables Compuertas lógicas Estructura del Autómata Programable Manejo, Instalación y conexionado Introducción a la Programación Un autómata programable específico Evaluaciones Parciales Desarrollo del trabajo final del curso TOTAL Plan analítico:

4 Sistema de habilidades: Describir en su forma más esencial el funcionamiento del autómata. Montar e instalar el autómata asesorado por especialistas de mayor experiencia Conectar las E/S del autómata según el esquema de conexiones dado. Defectar el autómata para detectar anomalías, desgastes, defectos, sobrecalentamiento de los mecanismos. Desarrollar programas de secuencias de operación de pequeña y mediana complejidad. Poner a punto programas en sistemas de simulación por computadora. Instalar el Programa en el Autómata Programable. Evaluar riesgos y conductas laborales que afectan la salud y seguridad del trabajo y el medio ambiente. Unidad 1: Introducción a los Autómatas Programables. Definir qué son los autómatas programables. Relacionar los antecedentes históricos. Ejemplificar su aplicación los diferentes campos de aplicación en la industria. Introducción. Definición de Autómata Programable. Antecedentes Históricos. Campo de Aplicación. Ejemplos. Unidad 2: Compuertas lógicas. Identificar las compuertas lógicas como los circuitos lógicos más fundamentales, teniendo en cuenta su simbología, tabla de la verdad e implementación, posibilitando su operación mediante el uso del álgebra booleana, como base del lenguaje de contacto de los autómatas programables. Compuertas lógicas. Símbolos. Tabla de la verdad. Unidad 3: Estructura del Autómata Programable

5 Describir la estructura externa y la estructura interna del autómata programable. Definir módulo del procesador, módulo de Entrada/Salida. Definir CPU, memorias, unidad aritmética y lógica, unidad de control. Describir las Funciones de la CPU y las funciones de entrada/salida. Describir opto-couplers y circuitos alternadores Scr/Triac y como son aplicados para los módulos de Entrada/Salida discretas. Describir conversión A/D y D/A y como es aplicada para módulos de Entrada/Salida analógicos. Estructura externa del autómata programable. Estructura interna del autómata programable Unidad 4: Manejo, Instalación y conexionado. Instalar controladores. Explicar el principio de funcionamiento. Comprobar la puesta a punto del servicio. Realizar el mantenimiento preventivo. Identificar averías. Instalación del Controlador. Conexionado E/S. Principio de Funcionamiento. Puesta a Punto del Servicio. Mantenimiento Preventivo. Localización de Averías. Unidad 5: Introducción a la Programación Definir los conceptos de programa e instrucción. Identificar las instrucciones básicas para la programación. Describir los lenguajes de programación típicos de los autómatas. Explicar la ejecución del programa. Definición de Programa. Definición de Instrucción. Instrucciones Básicas. Ejecución del Programa. Lenguajes de Programación.

6 Unidad 6: Un autómata programable específico Describir la estructura externa del autómata estudiado. (Módulo CPU y Módulos E/S). Diseñar y programar secuencias de operación de procesos de la industria con el autómata programable. Diseñar y programar controladores PID. Desarrollar programas de aplicaciones confeccionando paradas de emergencia y sistemas de alarma Estructura del autómata Programación del Autómata. Operaciones lógicas. Temporizadores. Contadores. Operaciones aritméticas. Operaciones de conversión. Transferencia de Bloques. Chequeo de Bits. Funciones. Subrutinas Software de desarrollo de la programación del autómata. Edición de un programa. Documentación y almacenamiento del programa. Herramientas de Test y depurado del programa. Programación mediante lenguaje de símbolos y contactos. Almacenamiento de datos. Información del sistema. Errores y diagnosis. Ejercitación. Orientaciones metodológicas generales Esta asignatura tiene una gran cantidad de horas clases destinadas a la parte práctica. A partir del Autómata seleccionado como base material de estudio, los estudiantes deben ser capaces de diseñar y programar secuencias de operación de pequeña y mediana complejidad de procesos de la industria. La Unidad 2 tiene como principal objetivo recordar los contenidos que fueron tratados en la asignatura Electrónica Digital en relación con las compuertas lógicas y las tablas de la verdad.

7 En la Unidad 4 las horas prácticas se realizarán en la industria, por lo que deben efectuarse las coordinaciones desde el inicio del curso para el desarrollo de estas clases en las aulas anexas. En la Unidad 6 se trabajará un autómata de los más utilizados en la industria nacional, a través del cual se adiestrarán a los estudiantes. En el epígrafe 6.2 las horas prácticas se dedicarán a la ejercitación, en el aula, de las funciones que realiza el autómata. El epígrafe 6.3 se desarrollará en los laboratorios de informática de la escuela, a partir de un sistema de desarrollo de la programación del autómata seleccionado. A continuación se presenta una sugerencia de dosificación que puede ser utilizada. Horas No. Temática Total Teórico Práctica 1 Introducción a los Autómatas Programables Introducción. Definición de Autómata - Programable. Antecedentes Históricos. Campo de Aplicación. Ejemplos Compuertas lógicas Estructura del Autómata Programable Estructura Externa Estructura Interna Manejo, Instalación y conexionado Instalación del Controlador 1 Conexionado E/S 1 Principio de Funcionamiento 1 Puesta a Punto del Servicio 1 Mantenimiento Preventivo 1 Localización de Averías 1 5 Introducción a la Programación Definición de Programa. Definición de Instrucción Instrucciones Básicas Ejecución del Programa 1 1 -

8 Lenguajes de Programación Primera Evaluación Parcial (Trabajo de Control Parcial) Un autómata programable específico Estructura del autómata Programación del Autómata Operaciones lógicas Temporizadores/Contadores Operaciones aritméticas Operaciones de conversión Transferencia de Bloques Chequeo de Bits Funciones Subrutinas Software de desarrollo de la programación del autómata Edición de un programa 2 2 Documentación y almacenamiento del programa 1 1 Herramientas de Test y depurado del programa 2 2 Programación mediante símbolos 2 2 Diseño y programación de controladores PID 2 2 Almacenamiento de datos. 1 1 Información del sistema 1 1 Errores y diagnosis 1 1 Ejercitación Segunda Evaluación Parcial (Actividad Práctica) Desarrollo del trabajo final del curso TOTAL Sistema de Evaluación: 2 Evaluaciones Parciales

9 Proyecto final que consistirá en el desarrollo de una secuencia de control o lazo de regulación de un proceso, identificado previamente en la industria, el cual formará parte de la Tarea Integradora a presentar al final del Curso. Bibliografía: Curso Introductorio a los PLC. Base Material de estudio Capítulos 1 al 5. Tutoriales de un autómata programable específico. Base Material estudio Capítulo 6. Sistema de medios: Medios tradicionales de enseñanza (pizarra, tiza, borrador), Computadoras personales. Elementos reales. Software de programación de un autómata programable específico.