INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA ANTONIO JOSÉ CAMACHO FACULTAD DE INGENIERIAS. Programables (43131), 7 T-P 4 Inteligente

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1 INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA ANTONIO JOSÉ CAMACHO FACULTAD DE INGENIERIAS 1. Información general de la asignatura PROGRAMA ASIGNATURA CÓDIGO PRERREQUISITOS SEMESTRE TIPO CRÉDITOS Controladores Tecnología en Programables (43131), T-P 4 Inteligente Accionamiento Industrial Eléctricos (42133) 2. Introducción El curso de Inteligente ofrecido por la Facultad de Ingenierías de la Institución Universitaria Antonio José Camacho para el programa de Tecnología en Industrial, estudia los instrumentos inteligentes y virtuales a través de la realización de clases magistrales y prácticas de laboratorio en las que se utiliza un software especializado en la realización de instrumentos virtuales. Se tratan además temas relacionados con protocolos de comunicación industrial, buses de campo, y conceptos fundamentales de control inteligente. 3. Presentación La asignatura de Inteligente se desarrollará en 4 módulos básicos: Instrumentos Inteligentes, Virtual, Redes de Comunicación Industrial y Controladores Inteligentes. Para el desarrollo de estos contenidos, el estudiante debe estar familiarizado con algunos conceptos generales de instrumentación, sistemas de control y programación estructurada. Por lo tanto, para iniciar se hará un breve repaso de los sistemas de medida e instrumentación, al igual de las acciones básicas de control (PID). La asignatura tiene una intensidad horaria de 3 horas/semanales, donde se desarrollarán las clases magistrales y prácticas de laboratorio en la sala de computo (cada 15 días). Adicionalmente, el estudiante debe dedicar de 3 a 5 horas por semana a la realización de investigaciones, exposiciones, lecturas y/o ejercicios prácticos ó talleres relacionados con los temas tratados durante cada clase magistral o práctica de laboratorio. Como recursos para el desarrollo de esta asignatura se dispone de computadores con el software de instrumentación virtual LabVIEW, sistemas de adquisición de datos National Instruments y proyector de video. 4. Propósitos y Objetivos Al finalizar el curso el estudiante estará capacitado para: Identificar las características fundamentales que diferencian un sistema de instrumentación convencional y un sistema de instrumentación inteligente. Identificar las características fundamentales de los protocolos de comunicación industrial de mayor difusión en el entorno. Aplicar algunos conceptos básicos de inteligencia computacional en el desarrollo de sistemas de control. Diseñar e implementar instrumentos virtuales a través de un software especializado. Desarrollar aplicaciones de mediano y alto grado de complejidad donde se utilicen los conceptos de instrumentación virtual y control automático. 5. Evaluación La evaluación del curso se llevará a cabo por medio de los siguientes elementos: Examen final (25%) Prácticas de laboratorio (25%) Exposiciones (25%) Proyecto final (25%) Se realizaran cuatro prácticas de laboratorio sobre LabView cada una con dos sesiones para su desarrollo. Al final de la segunda sesión se realizará la revisión de los resultados obtenidos. Una semana después se debe entregar un informe en formato IEEE para revista. Su extensión máxima será de 6 páginas en 3 hojas impresas en ambas caras. En sus contenidos deben estar especificados claramente los siguientes ítems: Resumen, palabras claves, introducción, descripción de funcionamiento punto por punto indicando tanto el panel frontal como el diagrama de bloques, resultados, conclusiones, bibliografía y biografías de los autores (incluyendo fotografía). En la calificación se tendrá en cuenta la puntualidad en la entrega, el aspecto del informe, la asistencia a las prácticas y el análisis de cada uno de los problemas planteados. Sea claro y conciso en las explicaciones. El proyecto final involucrara una parte hardware y software. La parte hardware consiste en el montaje de un circuito de medición de una variable común en un proceso industrial (flujo, temperatura, presión, etc.) con capacidad de comunicación I 2 C y RS-232. La parte software consiste en el desarrollo de un sub-vi que permita el registro, configuración remota y visualización de los datos del sensor. Un único grupo debe desarrollar el sistema maestro del bus I 2 C y el registro de las variables del sistema por medio de LabView.

2 6. Organización de contenidos Módulo 0. Introducción Caracterización de la población, presentación de la metodología, lineamientos del curso, taller diagnóstico, acuerdo pedagógico Para el profesor: Identificación de estudiantes. Identificación de expectativas de los estudiantes frente al desarrollo del curso y temas del curso. Establecimiento de niveles de conocimiento previamente adquiridos y de utilidad al normal desarrollo del curso. Evaluación diagnóstico Asistencia del estudiante a la clase magistral. Asignación o delimitación del proyecto final. Clase magistral. MEDIOS, RECURSOS Y BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Tablero Papelería (programa de asignatura, listado de estudiantes, evaluación diagnóstico) 9 Para el estudiante: Familiarizarse con el profesor y sus compañeros. Establecer un proyecto final. Conocer las actividades y eventos a desarrollar.

3 Módulo 1. Sistemas de Medición, y Control Al término del módulo podrán: módulo que debe comprender Qué es un sistema de medida e instrumentación? Principios de medida de las principales variables de proceso (presión, nivel, temperatura y flujo). Sistemas de control realimentados. Acciones básicas de control P, I, D. reforzados y aplicados a través de los siguiente Realización de ejercicios prácticos en ingeniería relacionados con conceptos básicos de instrumentación y control. estudiante explícitamente y a través del ejemplo, las Autoformación Afianzar los conocimientos previos adquiridos en lo relacionado con los sistemas de medida, sistemas de instrumentación y sistemas de control. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA El profesor Asistencia del Grupo de clase. realizará un estudiante a la seguimiento clase magistral. constante sobre los conceptos Ejercicios para tratados en clase resolver en a fin de valorar el clase. desempeño y aportar en el Lecturas proceso de bibliográficas CREUS Antonio. aprendizaje del recomendadas estudiante. Industrial. Sexta Edición. Editorial Alfaomega. Barcelona, Capítulo 1 y 9 SMITH, Carlos. CORRIPIO, Armando. Control Automático de Procesos, Teoría y Práctica. Primera Edición, Editorial Limusa. Barcelona, Capítulo 1, página , Apéndice A. 12

4 Módulo 2. Instrumentos Inteligentes Al finalizar el módulo, el módulo que debe comprender estudiante identificará Concepto, características y programará y funcionamiento. configurará un Diferencias, similitudes, transmisor ventajas y desventajas inteligente frente a los instrumentos correctamente, convencionales. además de estar Algoritmos de modelado y al día en los calibración. avances en el Características y campo de la configuración de instrumentación transmisores inteligentes inteligente. (temperatura, presión, nivel y flujo) reforzados y aplicados a través de los siguiente Lecturas complementarias Prácticas de laboratorio estudiante explícitamente y a través del ejemplo, las Autoformación Los temas vistos en este módulo forman parte del examen final individual Informes de laboratorio Ejemplos en clase. Lecturas complementarias recomendadas. Participación de con sus experiencias laborales y personales. Grupo de clase. Práctica de laboratorio. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Laboratorio de instrumentación la institución CREUS Antonio. Industrial. Sexta Edición. Editorial Alfaomega. Barcelona, Capítulo 2 y 10 SMITH, Carlos. CORRIPIO, Armando. Control Automático de Procesos, Teoría y Práctica. Primera Edición, Editorial Limusa. Barcelona, Página , Apéndice A y C Publicaciones periódicas: - SENSORS The journal of applied sensing technology. - INTECH, CONTROL ENGINEERING, IEEE Transmisor On Instrumentation & measurement 24

5 Módulo 3. Control Inteligente Concluido este módulo, el estudiante podrá establecer cuál es la mejor técnica de compensación para un problema específico de control, además de conocer técnicas avanzadas para el control de procesos. módulo que debe comprender Función, estructura y funcionamiento. Ajuste empírico Nociones de control inteligente (Fuzzy, adaptativo, etc.) SCADA DCS s reforzados y aplicados a través de los siguiente Lecturas complementarias Simulaciones estudiante explícitamente y a través del ejemplo, las Autoformación Participación Los temas vistos en este módulo forman parte del examen final individual Taller de aplicación Ejemplos en clase Lecturas relacionadas recomendadas Participación de con sus experiencias laborales o personales Grupo de clase. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA CREUS Antonio. Industrial. Sexta Edición. Editorial Alfaomega. Barcelona, Capítulo 9 SMITH, Carlos. CORRIPIO, Armando. Control Automático de Procesos, Teoría y Práctica. Primera Edición, Editorial Limusa. Barcelona, Capítulo 8 Publicaciones periódicas: - INTECH, CONTROL ENGINEERING, IEEE Transmisor On Instrumentation & measurement - InTech ISA Org. 32

6 Módulo 4. Virtual módulo que debe comprender el estudiante son: Concepto, características, funcionamiento. Manipulación de ambientes de desarrollo virtuales. VI s y subvi s Programación modular, arreglos, clusters, gráficos de señal. Adquisición de datos (E/S análogas y digitales) Los conceptos comprendidos por el estudiante serán reforzados y aplicados a través de los siguiente Ejemplos y ejercicios en clase. Talleres de aplicación. Prácticas de laboratorio. estudiante explícitamente y a través del ejemplo, las Creatividad Finalizado el módulo, podrán: Establecer diferencias y similitudes entre instrumentos inteligentes y virtuales. Desarrollar instrumentos virtuales a través de un software especializado. Desarrollar aplicaciones con diferentes grados de dificultad. Desarrollar un proyecto final que involucre la tarjeta de adquisición y los conceptos de diseño de instrumentos virtuales. Se calificarán: Ejercicios desarrollados en clase. Quices Talleres de aplicación en grupo Realización del proyecto final. Ejercicios de refuerzo para resolver dentro y fuera de clase. Prácticas de laboratorio: - Introducción al ambiente de programación LabView. - Desarrollo de VI s y SubVI s - Arreglos y clusters. - Entornos gráficos - Manejo básico de la tarjeta de adquisición de datos USB 6009 y PCI Aplicaciones con las E/S análogas y digitales de la tarjeta de adquisición de datos. Prácticas de laboratorio MEDIOS RECURSOS Y BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Paquete de simulación LabView 8.2 Tarjetas de adquisición de datos USB 6009 y PCI 6221 Manual de usuario LabView 8.2 Manual de usuario DAQ USB Manual de usuario DAQ PCI

7 Modulo 5. Redes de comunicación Industrial módulo que debe comprender Red industrial y sus jerarquías. Funcionamiento de los buses de sensores, de campo y de dispositivos. Protocolos de comunicación industrial. reforzados y aplicados a través de los siguiente Exposiciones a cargo de los estudiantes y apoyo por parte del profesor. Al terminar el módulo los estudiantes tendrán herramientas para la selección de buses de campo, teniendo en cuenta su funcionamiento, ventajas y desventajas. Exposiciones Informe escrito sobre un tema específico asignado Los temas vistos en este módulo forman parte del examen final individual Lectoras complementaria s Análisis de bibliografía recomendada Exposiciones a cargo de los estudiantes Seguimiento al proyecto final Desarrollo de exposiciones a cargo de los estudiantes con un acompañamient o por parte del docente. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Proyector de acetatos 24 estudiante explícitamente y a través del ejemplo, las siguientes actitudes: Investigación Participación Manejo del tiempo Manejo de medios audiovisuales Depuración de información