Redes de Comunicación en Entornos Industriales

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1 Redes de Comunicación en Entornos Industriales Máster Universitario en Automatización de Procesos Industriales Universidad de Alcalá Curso Académico 2011/2012

2 GUÍA DOCENTE Nombre de la asignatura: Redes de Comunicación en Entornos Industriales Código: Titulación en la que se imparte: Departamento y Área de Conocimiento: Carácter: Obligatoria Créditos ECTS: 6 Curso y cuatrimestre: Máster Universitario en Automatización de Procesos Industriales Electrónica / Tecnología Electrónica 1º cuatrimestre Profesorado: Alfredo Gardel Vicente José L. Martín Sánchez Horario de Tutoría: Idioma en el que se imparte: Ver en la página personal en la web del dpto. de electrónica o web de la UAH Español 1. PRESENTACIÓN En esta asignatura el alumno estudiará y analizará distintos tipos de buses industriales de variadas características con el objetivo de conocer los fundamentos de las tecnologías disponibles para introducir los conceptos de comunicación telemática en los procesos industriales. Como complemento al estudio teórico de estos contenidos el alumno configurará, manejará y pondrá en marcha distintos tipos de buses de comunicación industrial como los siguientes: AS-i, DeviceNet, PROFIBUS, Ethernet industrial y PROFINET. Igualmente, se profundizará en las herramientas de diagnóstico de estas redes y en el ámbito de las pasarelas entre buses de comunicación. 2

3 2. COMPETENCIAS Competencias genéricas: C.G.1: El alumno sabrá enfrentarse a problemas reales del mundo de la automatización y propongan soluciones. C.G.2: Adquirirá destreza para una llevar a cabo una comprensión sistemática cuando se enfrentan a problemas complejos a analizar y resolver en el ámbito de la automatización industrial. C.G.3: Podrá conocer, comprender y aplicar los instrumentos intelectuales y habilidades prácticas que les permitan comunicarse, participar y colaborar, mostrando sus propuestas y conclusiones, tanto en foros especializados o no. C.G.4: Tendrá capacidad para enfrentarse con éxito a los futuros avances de la ciencia y la tecnología, mostrando capacidades de autonomía y autogestión de su aprendizaje. C.G.5: Fomentará la capacidad de realizar análisis críticos e innovadores de situaciones nuevas de diferente grado de complejidad en el ámbito de la automatización industrial. C.G.6: Desarrollará las habilidades profesionales y/o investigadoras que les permitan trabajar en empresas o grupos de investigación en los que están presentes las tecnologías de la automatización industrial. Competencias específicas que adquiere el estudiante al cursar esta materia: CM1. Conociemiento de las diferentes alternativas de buses industriales utilizados habitualmente en procesos de automatización reales. CM2. Conocimientos de los distintos niveles y topologías en redes industriales para su desarrollo en procesos industriales CM3. Capacidad y destreza para seleccionar el mejor bus para cada aplicación industrial. CM4. Capacidad para implementar posibles pasarelas entre distintos sistemas de comunicación. CM5 Capacidad para integrar y documentar un sistema de automatización con diferentes tipos de buses industriales. 3

4 3. CONTENIDOS Bloques de contenido Aspectos generales de las comunicaciones en entornos industriales. Total de horas de clase 4 horas Redes de sensores y actuadores: Interfaz ASi. 4 horas Buses de campo: Protocolo Profibus 10 horas Buses de campo: Protocolo DeviceNet 4 horas Red de alto nivel: Ethernet. Router 3G y switch gestionado 8 horas Comunicación industrial ProfiNet 6 horas Proyecto Final 9 horas Cronograma Semana / Sesión 4 horas Contenido 01ª Aspectos generales de la comunicaciones en entornos industriales. 02ª Redes de sensores y actuadores. 03ª Buses de campo: Profibus. Conceptos generales, comunicación a bajo nivel (Send-Receive) 04ª Buses de campo: Profibus. Configuraciones Maestro / Esclavo 05ª Buses de campo: Profibus. Configuraciones Maestro / Esclavo 06ª Buses de campo: DeviceNet. Configuración Maestro / Esclavo 07ª Red de alto nivel: Ethernet. Protocolo TCP/IP, mensajería SMTP, etc. 08ª 09ª Red de alto nivel: Ethernet. Configuración y programación de los nodos. Comunicación 3G y switch gestionado. Comunicación industrial: ProfiNet. Configuración del enlace entre nodos. E/S remotas via ProfiNet. 10ª/11ª Proyecto Final: uso de pasarelas, elementos avanzados, etc. 4

5 4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE.-ACTIVIDADES FORMATIVAS 4.1. Distribución de créditos (en horas) Número de horas presenciales: Número de horas del trabajo propio del estudiante: Total horas 45 horas 105 horas 150 horas 4.2. Estrategias metodológicas, materiales y recursos didácticos En el proceso de enseñanza-aprendizaje se realizarán las siguientes actividades formativas: Clases Teóricas. Clases Prácticas: resolución de problemas. Clases Prácticas: laboratorio. Tutorías: individuales y grupales. Proyecto Final de resolución libre. Además se podrán utilizar, entre otras, los siguientes recursos complementarios: Trabajos individuales o en grupo: conllevando además de su realización, la correspondiente exposición pública antes el resto de compañeros para propiciar el debate. Asistencia a conferencias, reuniones o discusiones científicas relacionadas con la materia. Se realizarán distintas prácticas de carácter pedagógico coordinadamente con la impartición de los conceptos teóricos, de manera que el alumno pueda experimentar tanto individualmente como en grupo los conocimientos presentados, consolidando así los conceptos adquiridos. Para la realización de las prácticas, el alumno dispondrá en el laboratorio de un puesto con instrumental necesario (autómata, elementos de red, etc.), así como un ordenador con software de diseño, configuración, supervisión y diagnosis. En esta asignatura, se propone que las prácticas se realicen en grupos de dos alumnos. El profesorado de esta asignatura proporcionará materiales propios elaborados específicamente para la ella (documentos de fundamentos teóricos, colecciones de ejercicios y problemas, manuales de prácticas, audiovisuales, etc.) de manera que el alumno puede cumplir con los objetivos de la asignatura, así como alcanzar las competencias previstas. El alumno dispondrá a lo largo del cuatrimestre de tutorías grupales e individuales según las necesidades del mismo. Ya sea de manera individual o en grupos reducidos, estas tutorías permitirán resolver las dudas y afianzar los conocimientos 5

6 adquiridos. Además, ayudarán a realizar un adecuado seguimiento de los alumnos y a evaluar el buen funcionamiento de los mecanismos de enseñanza-aprendizaje. 5. EVALUACIÓN: Procedimientos, criterios de evaluación y de calificación La calificación total de aprovechamiento de la asignatura vendrá dad por: - 10 ptos de evaluación continua y seguimiento de las clases - 15 ptos de las prácticas intermedias temario Siemens (Asi-Profibus) - 15 ptos de la práctica final temario Siemens (Asi-Profibus) - 15 ptos de las prácticas intermedias (Devicenet-Ethernet) - 15 ptos de la práctica final de Ethernet-Profinet ptos de Examen final sobre contenidos de todo lo realizado en el curso. 6. BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica V. Sempere, J. Silvestre, J. A. Martinez, "Comunicaciones Industriales", (SPUPV ) (ISBN: ) Sampere Payá, Víctor, "Profibus un bus industrial", [Barcelona] CEA-IFAC 2002 Practical industrial data networks : design, installation and troubleshooting /? Steve Mackay y otros. Published: Oxford : Newnes, pág. ISBN: X Automating With SIMATIC: Controllers, Software, Programming, Data Communication Operator Control And Process Monitoring. Hans Berger et al. Publ. Wiley-VCH ISBN: pages Bibliografía Complementaria (optativo) Josef Weigmann, Gerhard Kilian: Decentralization With Profibus-DP : Architecture and Fundamentals, Configuration and Use With Simatic S7. (January 2001). John Wiley & Sons. Weigmann, Josef, "Decentralization with PROFIBUS-DP, architecture and fundamentals, configuration and use with SIMATIC S7", Munich Publicis MCD Verlag cop Direcciones Web Relacionadas