GUÍA DOCENTE DE LA ASIGNATURA: INFORMÁTICA PARA LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

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1 GUÍA DOCENTE DE LA ASIGNATURA: INFORMÁTICA PARA LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL TITULACIÓN: GRADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA CURSO: 2012_2013

2 1. Datos de la asignatura. Nombre: Materia: Módulo: Informática para la Automatización Industrial (Informatics for Industrial Automation) Informática/Automatización Materia común a la Ingeniería Industrial Código: Titulación: Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática Plan de Estudios: 2009 Centro: Tipo: Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Obligatoria Periodo lectivo: Segundo cuatrimestre Curso 3º Idioma: Castellano ECTS: 4.5 Horas/ECTS: 30 Carga total de trabajo (horas): 135 horas Horario teoría: clases ver información oficial actualizada de la ETSII Aula: ver información oficial actualizada de la ETSII Horario prácticas: clases ver información oficial actualizada de la ETSII Lugar: Laboratorio de Robótica y Automatización

3 2. Datos del profesorado. Profesor responsable: Departamento: Área de conocimiento: Ubicación del despacho: Antonio Guerrero González Ingeniería de Sistemas y Automática Ingeniería de Sistemas y Automática 2ª planta del Hospital de Marina. Sub-ala Nordoeste (primer despacho a mano derecha entrando por la puerta trasera del edificio ). Teléfono: Fax: Correo electrónico: URL/Web: antonio.guerrero@upct.es Aula Virtual UPCT Horario de atención/tutorías: Ubicación durante las tutorías: A determinar en cada cuatrimestre Despacho indicado más arriba Experiencia docente: 17 años de experiencia docente. Asignaturas impartidas: Automatización Industrial, Sistemas Concurrentes, Informática Industrial, Electrónica, Regulación de Maquinas. Perfil docente e investigador: Líneas de investigación: Doctor Ingeniero Industrial con mención de Doctor Europeo. Profesor Titular de Universidad Grupo de investigación Ingeniería Eléctrica y Energías Renovables. División de Automatización y Control Inteligente: - Control Inteligente de Procesos. - Control de Vehículos Autónomos. Experiencia profesional Otros temas de interés Futbolín

4 3. Descripción de la asignatura Presentación. La asignatura Informática para la Automatización Industrial es de carácter básico, es una ampliación de la asignatura cursada en el primer cuatrimestre Automatización Industrial aunque está centrada en los sistemas informáticos que forman parte de las instalaciones automatizadas, forma por tanto parte del conjunto de materias comunes a la ingeniería industrial. Su principal objetivo es completar la formación proporcionada en la asignatura de Automatización Industrial, aportando con ello una visión completa de esta disciplina. Esta asignatura consolida al alumno en los fundamentos de la automatización industrial Ubicación en el plan de estudios. La asignatura Informática para la Automatización Industrial complementa la formación proporcionada por la asignatura de Automatización Industrial, estas dos asignaturas conforman la formación básica de los alumnos de la titulación con esta disciplina. Se imparte en el segundo cuatrimestre del tercer curso y su estudio resulta fundamental para adquirir los conocimientos de esta disciplina Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional. La automatización de sistemas, desde el estado inicial de aislamiento productivo, ha pasado a formar parte del ámbito corporativo y se engloba dentro del paquete empresarial con la finalidad de optimizar la productividad y mejorar la calidad. Los flujos de información dentro de la empresa se distribuyen en niveles que responden a una estructura piramidal básicamente resumida en los niveles de planificación de recursos empresariales (ERP), Gestión de la producción (MES) y control de procesos. Esta estructura permite obtener el estado operativo global de la empresa para planificar acciones de producción. Esta estructuración permite conocer la demanda prevista para planificar la producción a corto, medio y largo plazo, coordinar compras y logística (ERP), conocer las existencias de material disponibles para aplicar en el proceso productivo y decidir si hay que planificar nuevas compras (MES, Gestión de Almacén), coordinar los ciclos de Mantenimiento Preventivo para conocer la disponibilidad de maquinaria y la capacidad operativa durante el tiempo de producción previsto (MES, Mantenimiento) así como conocer el estado operativo de la planta (CONTROL, Scada). Los tres niveles mencionados no tienen límites claramente definidos. Las herramientas ERP van asimilando capacidades propias del nivel MES de la misma manera que las aplicaciones de Control (SCADA) van adquiriendo prestaciones de nivel superior (MES) al disponer de herramientas de comunicación con bases de datos y con aplicaciones externas e internas. A su vez los sistemas SCADA han adquirido capacidades propias de estos tres niveles, con lo que desde los entornos de desarrollo SCADA se pueden realizar aplicaciones que contengan muchas de estas funcionalidades. El objetivo último de la automática es el diseño de mecanismos (sistemas de control) que permiten un funcionamiento de los procesos industriales (o procesos de otra naturaleza) de forma que las perturbaciones o incidencias afecten lo menos posible al comportamiento deseado en el diseño. Para llevar a cabo este objetivo, la asignatura se centra en los sistemas SCADA ahondando en las capacidades de conectividad y funcionalidad para el desarrollo de sistemas informáticos ligados a la automatización. Para ello se estudian sus componentes, arquitecturas, tecnologías de los sistemas SCADA. A su vez se analizan las normativas relacionadas con los sistemas SCADA como ergonomía, legislación y diseño gráfico. Se dan guías de diseño para aplicaciones de interface gráfica (formas, colores, zonas, órganos de accionamiento) según Directiva 98/37/CE. Se estudian los conceptos de seguridad como intrusión electrónica, políticas de

5 seguridad. Se estudian las comunicaciones industriales (tecnologías, conceptos básicos, buses de campo). Y por último se particularizan todos estos conceptos sobre un software SCADA comercial. Este enfoque de la asignatura está muy orientado hacia los sistemas y aplicaciones reales, lo cual estará complementado por seminarios de profesionales en determinados sectores industriales que hacen usos de estas tecnologías Relación con otras asignaturas. Prerriquisitos y recomendaciones. Para cursar con cierta garantía esta asignatura y debido a su carácter especializado es necesario que el alumno haya alcanzado ciertas competencias necesarias superando asignaturas como Informática Aplicada, Automatización Industrial, Ingeniería de Control y Regulación Automática. 4. Competencias Competencias específicas de la asignatura. Conocimientos sobre los sistemas informáticos utilizados en la automatización industrial. Tecnologías actuales y Capacidad de desarrollo de Aplicaciones Informáticas para el control de Instalaciones Industriales Competencias genéricas/transversales. COMPETENCIAS INSTRUMENTALES. T1.1. Capacidad de análisis y síntesis. T1.2. Capacidad de organización y planificación. T1.3. Comunicación oral y escrita en lengua propia. T1.5. Habilidades básicas computacionales. T1.7. Resolución de problemas. COMPETENCIAS PERSONALES. T2.1. Capacidad crítica y autocrítica. T2.2. Trabajo en equipo. T2.3. Habilidades en las relaciones interpersonales. COMPETENCIAS SISTÉMICAS. T3.1. Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica. T3.2. Capacidad de aprender. T3.7. Habilidad de realizar trabajo autónomo. T3.9. Preocupación por la calidad Objetivos generales/competencias específicas del título. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DISCIPLINARES. E1.2. Conocimientos en materias tecnológicas para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos. E2.2. Competencia Profesional.

6 4.4. Resultados esperados del aprendizaje. Al finalizar la asignatura, el alumno deberá ser capaz de: 1. Conocer y entender la principal terminología utilizada en el ámbito de los sistemas informáticos para la automatización industrial. 2. Conocer la normativa relacionada con el diseño de sistemas informáticos para la industria. 3. Conocer las guías para el diseño de sistemas informáticos para la industria. 4. Conocer las seguridades aplicables para el diseño de sistemas informáticos industriales. 5. Conocer las tecnologías de comunicaciones más extendidas en los sistemas de control industriales. 6. Reforzar los conocimientos de programación de PLCs. 7. Diseñar sistemas SCADA. Las actividades de enseñanza/aprendizaje planificadas permitirán que el alumno desarrolle las competencias relacionadas con la capacidad de trabajo en equipo ya que una gran parte de los trabajos que se desarrollarán se harán en equipos de diferente tamaño (en función del trabajo) con realimentación hacia el alumno del rendimiento del grupo, análisis y síntesis de información mediante el manejo de textos largos y complejos que deben sintetizarse y a partir de los cuales es necesario obtener datos, expresión escrita y preocupación por la calidad mediante la obligatoriedad de presentar informes cuya redacción e imagen serán realimentadas y consideradas en la evaluación del mismo. 5. Contenidos Contenidos según el plan de estudios Programa de teoría. UD1. Sistemas SCADA. Tema 1. Introducción a los Sistemas SCADA. Tema 2. Normativas relacionadas con los sistemas SCADA. UD2. Diseño de Interfaces Gráficas. Tema 3. Guías de Diseño para aplicaciones de interfase gráfica. Tema 4. Seguridad en los sistemas de visualización. UD3. Tecnologías Industriales en la Automatización Industrial. Tema 5. Comunicaciones Industriales. Tema 6: Ejemplos de SCADAS Programa de prácticas. Práctica 1. Programación de PLCs con SLC. Práctica 2. Programación de PLCs con SLC. Práctica 3. Programación de PLCs con SLC. Práctica 4. Introducción a WinCC.

7 Práctica 5. Diseño de Interfaces Gráficas con WINCC. Práctica 6. Diseño de Interfaces Gráficas con WINCC. Práctica 7. Diseño de Interfaces Gráficas con WINCC. Práctica 8. Desarrollo de SCADA para aplicación de automatización industrial. Práctica 9. Desarrollo de SCADA para aplicación de automatización industrial Programa resumido en inglés. Unit 1. SCADA Systems. Topic 1. Introduction to SCADA Systems. Topic 2. Normative related with SCADA Systems. Unit 2. Graphic Interfaces Designs. Topic 3. Design Guides for graphic interface applications. Topic 4. Security in Visualization Systems. Unit 3. Technologies in Automation. Topic 5. Industrial Communications. Topic 6: Examples of SCADAS Objetivos del aprendizaje detallados por unidades didácticas (opcional). 6. Metodología docente Actividades formativas. Actividad Trabajo del profesor Trabajo del estudiante ECTS Clase de teoría Clase expositiva basada en la técnica de la lección magistral con variantes de aprendizaje cooperativo informal. Resolución de dudas planteadas por los estudiantes. La asistencia a las clases de teoría es muy recomendable. Para hacer un seguimiento de la asistencia se pasará lista periódicamente. Presencial: Toma de apuntes. Planteamiento de dudas. Realización de actividades de aprendizaje cooperativo informal No presencial: Estudio de la materia 0.53 Clase problemas. de Se resolverán problemas tipo. Se enfatizará el trabajo en plantear métodos de resolución y no en los resultados. Se plantearán problemas similares para que los alumnos los resuelvan en pequeños grupos con la ayuda del profesor. Presencial: Participación activa. Resolución de ejercicios. Planteamiento de dudas. No presencial: Estudio de la materia. Resolución de ejercicios propuestos por el profesor tanto en clase como en la bibliografía

8 Clase prácticas laboratorio de de Las clases prácticas de laboratorio permite la utilización de equipos que hacen posible el planteamiento de casos similares a los reales. También permite el planteamiento de situaciones, casos, ejemplos y problemas que enlazan directamente los contenidos teóricos y prácticos de la asignatura. Los puestos de trabajo de los laboratorios están dotados de equipos informáticos que permiten también el desarrollo de habilidades computacionales y el manejo de programas profesionales. Presencial: Manejo de instrumentación y de equipos y elaboración de informes durante la sesión de prácticas. No presencial: El alumno realizará un trabajo no presencial tanto antes como después de la sesión de laboratorio. Con antelación a dicha sesión, el alumno deberá resolver algunos problemas que se le plantearán para prepararlo en la resolución de la práctica. Con posterioridad el alumno deberá realizar la memoria de la práctica realizada Seminarios de problemas y otras actividades de trabajo cooperativo Se realizarán diversos seminarios de problemas a lo largo del curso. Los alumnos trabajan en grupo para resolver un conjunto de problemas con el apoyo del profesor que aclarará conceptos y resolverá dudas. Presencial: Resolución de los problemas. Explicación del método de resolución a los compañeros. 0.2 Actividades de evaluación formativa Se realizarán preguntas breves y cuestiones teórico-prácticas en clase y se corregirán a continuación como técnica de evaluación del aprendizaje y seguimiento del grado de asimilación de los contenidos. Presencial: Realización de los cuestionarios y evaluación de los realizados por otros compañeros para fomentar el espíritu crítico y su capacidad de auto-evaluación, autoreflexión y co-evaluación Tutorías individuales y de grupos Habrán tutorías tanto individuales como en grupo, con objeto de resolver problemas puntuales individuales y realizar un seguimiento del trabajo de los grupos, así como resolver dudas de éstos grupos, que permita evaluar ciertas competencias, y que serán tenidas en cuenta en la evaluación final dentro de uno de los tres bloques de evaluación. Presencial: Planteamiento de dudas y colaboración en el seguimiento del aprendizaje del grupo No presencial: Planteamiento de dudas mediante correo electrónico Visitas Se realizará una visita a una importante industria, estudiando el proceso a controlar y el sistema de control utilizado. El profesor apoyará la visita explicando cualquier concepto necesario, relacionando lo que se analice con los contenidos de la asignatura y resolviendo dudas Presencial: Participación activa de los estudiantes en la visita, planteando dudas y relacionando la visita con las competencias trabajadas en la asignatura. No presencial: Los estudiantes deberán realizar, en grupos, un informe que recoja su trabajo en la visita Exámenes Se realizarán varias pruebas escritas de tipo individual. Estas pruebas están distribuidas a lo largo del cuatrimestre. Presencial: Resolución de problemas y cuestiones teórico prácticas

9 7. Evaluación Técnicas de evaluación. Instrumentos Realización/criterios Ponderación Competencias genéricas evaluadas Objetivos aprendizaje evaluados de Pruebas escritas individuales Se realizará una prueba escrita sobre los contenidos teóricos de la asignatura. En la convocatoria se definen las características de esta prueba. 100% de la nota final, y será imprescindible obtener al menos un 5 sobre 10 para superar la asignatura. T1.1, T1.3, T1.7 y T3.2. 3, 4, 5, 6 y 7 Prueba prácticas de La asistencia a prácticas es obligatoria. La no asistencia supone un suspenso en la convocatoria de Junio. Aquellos alumnos que hayan suspendido las prácticas de la asignatura en la convocatoria de Junio deberán realizar un examen de prácticas en las convocatorias de Septiembre y Febrero. Se deberá obtener una calificación superior a 5 sobre 10 para aprobar al asignatura. T1.2, T1.3, T2.1, T2.2, T2.3, T3.2, T3.7 y T3.9 Todos Informes laboratorio de Los alumnos deben presentar un informe de prácticas de laboratorio. Se valorarán las destrezas y habilidades para el manejo de los equipos. Este informe es obligatorio para aprobar la asignatura. Se deberá obtener una calificación superior a 5 sobre 10 para aprobar al asignatura. T1.2, T1.3, T2.1, T2.2, T2.3, T3.2, T3.7 y T3.9 Todos Seminarios Es obligatoria la asistencia a los seminarios del curso. Los alumnos deberán presentar un informe sobre los seminarios. La no asistencia supone un suspenso de la asignatura en la convocatoria de Junio. Los alumnos que hayan suspendido ésta actividad en la convocatoria de Junio podrán superar esta sección mediante unas cuestiones en el exámen de teoría de las convocatorias de Septiembre y Febrero. Se deberá obtener una calificación superior a 5 sobre 10 para aprobar al asignatura. T1.2, T1.3, T1.5, T2.2, T3.1, T3.9 y E1.2 3, 4, 5, 6 y 7

10 7.2. Mecanismos de control y seguimiento. El seguimiento y control del aprendizaje del alumno se realizará a través de las siguientes actividades: Prueba escrita: corresponderá a un examen que se realizará al final del periodo lectivo y en las fechas establecidas en el calendario de exámenes por la Escuela. El examen escrito evaluará la adquisición por parte del alumno de las competencias específicas de la materia. El peso de esta parte de la evaluación es del 100%, y el alumno deberá obtener una nota mínima de 5 puntos sobre 10 para poder superar la asignatura. La prueba será convocada públicamente con una antelación de al menos quince días a la fecha del examen. En dicha convocatoria se fijarán todos los detalles de la prueba. En dicha prueba se valorarán, no sólo los conocimientos específicos de la asignatura, sino también las competencias transversales T1.1, T1.3, T1.7 y T3.2. Prueba práctica: para aquellos alumnos que suspendan las prácticas en la convocatoria de Junio se realizará un examen de prácticas en los laboratorios del departamento. Se realizará el mismo día del examen teórico. Este examen valorará el nivel de conocimientos prácticos adquiridos por el alumno. El alumno deberá obtener una nota mínima de 5 puntos sobre 10 para poder superar la asignatura. En dicha prueba se valorarán, no sólo los conocimientos específicos de la asignatura, sino también las competencias transversales T1.1, T1.2, T1.3, T1.7 y T3.2. Cuestiones y actividades planteadas en las clases presenciales, actividades de Aprendizaje Colaborativo informal por grupos y resolución de problemas y realización de trabajos desarrollados en grupos de tres alumnos fuera del aula. Con este grupo de actividades se pretende valorar, además de las competencias específicas de la asignatura, las competencias transversales T1.2, T1.3, T2.1, T2.2, T2.3, T3.2, T3.7 y T3.9. Memoria del trabajo en el laboratorio. Los alumnos deberán realizar un informe por cada sesión práctica de laboratorio. En las memorias realizadas en grupo se valorarán, además de los conocimientos específicos adquiridos en cada práctica, las competencias transversales T1.2, T1.3, T1.5, T2.2, T3.1, T3.9 y E1.2. Las memorias presentadas deben de recibir la calificación de aprobadas para superar la asignatura Resultados esperados/actividades formativas/evaluación de los resultados (opcional).

11 8. Distribución de la carga de trabajo del alumno. Convencionales ACTIVIDADES PRESENCIALES No convencionales ACTIVIDADES NO PRESENCIALES Semana Temas Clases teóricas Clases problemas Seminarios y otras Laboratorio TOTAL CONVENCI Tutorías Visitas Evaluación formativa Evaluación TOTAL NO CONVENCIO Estudio Trabajos/Info rmes TOTAL NO PRESENCIAL ES 1 Tema TOTAL HORAS 2 Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Periodo de exámenes 4 4 6,5 0 6,5 10,5 TOTAL HORAS , , Recursos y bibliografía Bibliografía básica. Aquilino Rodríguez Penin, Sistemas SCADA. Marcombo Autómatas Programables. Entorno y Aplicaciones. E. Mandado, J. Marcos, C. Fernández, J.I. Armesto, S. Pérez. Ed. Thomson Paraninfo, 2004.

12 9.2. Bibliografía complementaria. Kuo, B. Sistemas de Control Automático. Compañía Editorial Continental Recursos en red y otros recursos. Asignatura en el aula virtual. Contenidos: Presentaciones de Power Point utilizadas durante el curso. Cuestiones y problemas resueltos. Manuales utilizados en las prácticas de la asignatura. Introducción de las prácticas de laboratorio a desarrollar durante el curso. Comité Español de Automática CEA: RIAI: Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial: ISA Sección Española: Revista Automática e Instrumentación: IEEE Control Systems Society: