UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: ELECTRÓNICA APLICADA (L) PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico-Práctico. Clave: Créditos: 10 Carácter: Obl. de Espec. Semestre: Séptimo Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Eléctrica Electrónica Horas: 64 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 2.0 MODALIDAD: CURSO LABORATORIO SERIACIÓN INDICATIVA Electrónica Industrial (L). PRECEDENTE: SERIACIÓN INDICATIVA SUBSECUENTE: Ninguna. OBJETIVO DEL CURSO: El alumno conocerá los distintos dispositivos electrónicos y su aplicación práctica. No. Nombre Horas Teoría Practicas I TRANSDUCTORES Y SENSORES II AMPLIFICACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES III CIRCUITOS COMBINACIONALES Y MEMORIAS IV CIRCUITOS BÁSICOS DE POTENCIA V CIRCUITOS SECUENCIALES VI INTERFASES VISUALES Total de Horas Teóricas: 64.0 Total de Horas Prácticas: 32.0 TOTAL:

2 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS TEMA I TRANSDUCTORES Y SENSORES Objetivo: El alumno conocerá algunos tipos de transductores y sensores comúnmente utilizados para el control y automatización de procesos industriales, y aprenderá a seleccionar, instalar y utilizar adecuadamente los que sean más apropiados para cada necesidad. I.1 Transductores de Variables Físicas a variables Eléctricas. I.1.1 Transductores de Variables Térmicas a Eléctricas. I.1.2 Transductores de Luminosidad a Eléctricas. I.1.3 Transductores de Posición, Velocidad, Aceleración a variables Eléctricas. I.1.4 Transductores de Fuerza a Electricidad. I.1.5 Transductores de otras variables a variables Eléctricas. I.2 Sensores. I.2.1 Tipos de Sensores. I.2.2 Condiciones de trabajo. I.2.3 Región de Trabajo. I.2.4 Tiempo de Respuesta. TEMA II AMPLIFICACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES Objetivo: Conocer el funcionamiento y puesta en marcha de los distintos circuitos amplificadores. II.1 Amplificador Operacional. II.1.1 Configuraciones inversora y no inversora. II.1.2 Comparadores en malla abierta y con histéresis. II.2 Circuitos Amplificadores Clase A, Clase B, Clase C y. Clase D. II.3 Técnicas de Acoplamiento de E/S. II.4 Optoacopladores. II.5 Clasificación y construcción de los relevadores FotoMOS (PhotoMOS Relays). II.6 Aplicaciones de los relevadores FotoMOS (PhotoMOS Relays). II.7 Convertidor digital-analógico y analógico-digital. TEMA III CIRCUITOS COMBINACIONALES Y MEMORIAS Objetivo: Comprender y utilizar los elementos básicos de las técnicas de análisis y síntesis de circuitos combinacionales. 291

3 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS III.1 Circuitos para control de tareas y diagramas de tiempo. III.2 Sumadores y restadores integrados. III.3 Restador integrados. III.4 Multiplicadores integrados. III.5 Codificadores y decodificadores integrados. III.6 Multiplexores y demultiplexores integrados. III.7 Comparadores integrados. III.8 Estructura y Parámetros de: RAM, ROM, PROM, EPROM y PLA. III.9 Funciones de una unidad de memoria. III.10 Direccionamiento. III.11 Uso de software para la programación de memorias. TEMA IV CIRCUITOS BÁSICOS DE POTENCIA Objetivo: Conocer las características y aplicaciones de los distintos circuitos de potencia. IV.1 Dispositivos de potencia. IV.2 Transistor Darlington, TIP, TRIAC, DIAC y SCR. IV.3 Fuentes de alimentación. IV.4 Control de velocidad en motores de CC. IV.5 Control de velocidad en motores CA. IV.6 Sistemas de alimentación ininterrumpida. TEMA V CIRCUITOS SECUENCIALES Objetivo: Capacitar al alumno en las técnicas de diseño y aplicación de los principales circuitos secuenciales, tanto síncronos como asíncronos. 292

4 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS V.1 Introducción. V.2 Flip-Flops. V.2.1 RS asíncrono. V.2.2 RS síncrono. V.2.3 D. V.2.4 JK. V.2.5 T. V.2.6 Tablas de excitación. V.2.7 Maestro-esclavo. V.3 Sistemas secuenciales síncronos. V.3.1 Definición. V.3.2 Tablas de estados. V.3.3 Diagramas de estados. V.3.4 Diseño informal. V.3.5 Diseño forma y técnicas de reducción. V.3.6 Registro de corrimiento. V.3.7 Divisores de frecuencia. V.4.Sistemas secuenciales asíncronos. V.4.1 Definición. V.4.2 Análisis. V.4.3 Síntesis o diseño. V.4.4 Tabla primitiva de flujo. V.4.5 Tabla de implicación. V.4.6 Mapas de excitación. V.4.7 Carreras (races). V.4.8 Hazards. V.4.9 Diseño de secuencias asíncronos con contadores. TEMA VI INTERFASES VISUALES Objetivo: Exponer una perspectiva de la evolución de las computadoras para que el estudiante conozca estos equipos así como las unidades que la forman. VI.1 Visualizadores a base de LEDs. VI.2 Visualizadores Tipo Display. VI.3 Display de Cristal Líquido (LCD). VI.3.1 Funcionamiento. VI.3.2 Set de Instrucciones y Códigos de Acceso. VI.3.3 Circuitos periféricos. 293

5 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS VI.4 Interfase de teclado. 294

6 BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Schilling, D. L., Belove, C. Circuitos Electrónicos, Discretos e Integrados. México. Marcombo Alfaomega The Measurement instrumentations and sensor Handbook. Editor John G Webster CRC PRESS, IEEE PRESS The Electrical Engineering Handbook. CRC PRESS, IEEE PRESS Second Edition, volume Instrument Engineers Handbook Process Measurement and analysis. CRC PRESS Third Edition, volume Pallas Areny Ramón. Sensores y acondicionadores de señal. Editorial Alfa Omega-Marcombo Fraden Jacobo. Modern Sensor. Editorial AIP-PRESS Temas para los que se recomienda. Bibliografía Complementaria Doebelin, E.O.O. Measurement System Application and Design. Editorial Mc Graw Hill Colman Jack. Métodos experimentales para ingenieros. Editorial Mc Graw Hill Segunda edición en español Temas para los que se recomienda. 295

7 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico Electricista, Eléctrico Electrónico o rama afín. 296

8 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: INSTALACIONES ELECTROMECÁNICAS PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico Clave: Créditos: 08 Carácter: Obl. de Espec. Semestre: Séptimo Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Mecatrónica Horas: 64 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 0.0 MODALIDAD: CURSO SERIACIÓN INDICATIVA Ninguna. PRECEDENTE: SERIACIÓN INDICATIVA SUBSECUENTE: OBJETIVO DEL CURSO: Ninguna. Familiarizar al alumno con las técnicas de campo para la instalación de equipo electromecánico, enseñándole como seleccionar el equipo adecuado para cada caso, ya sea industrial, comercial o residencial. Nombre Horas Teoría Practica I INTRODUCCIÓN II SELECCIÓN DEL SISTEMA DE VOLTAJE III CIRCUITOS DE DISTRIBUCIÓN PRIMARIOS Y SECUNDARIOS, FACTOR DE POTENCIA IV SUBESTACIONES V SISTEMAS DE TIERRA VI ALUMBRADO VII CIMENTACIÓN, MONTAJE Y ALINEAMIENTO DE MAQUINARIA VIII AISLAMIENTO DE VIBRACIONES IX TUBERÍAS X MANEJO Y TRANSPORTE DE MAQUINARIA Y MATERIALES XI INSTALACIONES DE SERVICIOS: AIRE, AGUA, GAS COMBUSTIBLE Y LUBRICANTES. XII MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y CORRECTIVO DE INSTALACIONES INDUSTRIALES 64.0 Total de Horas Teóricas: Total de Horas Prácticas: 0.0 TOTAL:

9 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS TEMA I INTRODUCCIÓN Objetivo: Ubicar el presente curso dentro del curriculum de la carrera de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. I.1 Explicación del objetivo del curso, definiendo los conceptos de simplicidad, flexibilidad, medición y espacio de Ingeniería. I.2 Repaso de los principios básicos de electricidad. I.3 Componentes de las instalaciones industriales, simbología e interpretación de diagramas unifilares. TEMA II SELECCIÓN DEL SISTEMA DE VOLTAJE Objetivo: Explicar las aplicaciones y factores de selección de los diferentes sistemas de voltaje para fuerza, alumbrado, etc. II.1 Factores que afectan la selección. II.2 Selección de voltaje de menos de 600 Volts. II.2.1 Aplicaciones. II.2.2 Sistemas trifásicos, bifásicos y monofásicos. II.2.3 Selección de equipos. II.2.4 Justificaciones económicas. TEMA III CIRCUITOS DE DISTRIBUCIÓN PRIMARIOS Y SECUNDARIOS, FACTOR DE POTENCIA Objetivo: Estudio básico de los circuitos básicos de distribución de energía eléctrica, incluyendo sus principales características y criterios de selección. III.1 Tipos básicos de circuitos de distribución, ventajas y desventajas, aplicaciones, mantenimiento, costo. III.1.1 Radial. III.1.2 Selectivo primario. III.1.3 Selectivo secundario. III.1.4 En cascada. III.2 Selección de equipo para los tipos de circuitos de distribución. III.3 Fundamentos del factor de potencia, repercusiones económicas. III.4 Como mejorar el factor de potencia. 298

10 III.5 Cálculos del factor de potencia. III.6 Selección e instalación de equipo para mejorar el factor de potencia. TEMA IV SUBESTACIONES Objetivo: Breve estudio de las subestaciones, sus características y especificaciones. IV.1 Componentes de una subestación. IV.2 Tipos de subestaciones y sus aplicaciones. IV.3 Especificaciones de equipos. TEMA V SISTEMAS DE TIERRA Objetivo: Estudiar los sistemas básicos de tierra, sus características y criterios de selección. V.1 Definición y explicación de sistemas aterrizados y no aterrizados características de ambos. V.2 Prácticas industriales de sistemas de tierra y su cálculo. V.3 Selección de equipo. TEMA VI ALUMBRADO Objetivo: Estudiar las características del alumbrado y los cálculos necesarios para su selección e instalación. VI.1 Principios teóricos del alumbrado. VI.2 Características de los diferentes tipos de lámparas y luminarias. VI.3 Cálculo de sistema de alumbrado. VI.4 Selección de equipo. VI.5 Instalaciones típicas, descripción de circuitos. 299

11 TEMA VII CIMENTACIÓN, MONTAJE Y ALINEAMIENTO DE MAQUINARIA Objetivo: Estudiar los principios fundamentales de la cimentación y de la instalación de maquinaria. VII.1 Selección y clasificación de materiales. VII.2 Diseño de cimientos. VII.3 Aislamiento de cimientos. VII.4 Pisos industriales. VII.5 Nivelación y alineación de máquinas. VII.6 Equipos para montaje y maquinaria, su selección y su aplicación. TEMA VIII AISLAMIENTO DE VIBRACIONES Objetivo: Estudiar en forma resumida el análisis, medición y corrección de las vibraciones en instalaciones mecánicas. VIII.1 Generalidades. VIII.2 Análisis de la vibración en el diseño y la operación. VIII.3 Medición de la vibración. VIII.4 Atenuación del ruido. TEMA IX TUBERÍAS Objetivo: Descripción general de los diferentes equipos y elementos utilizados en la utilización e tubería, con énfasis en sus características y principales criterios de selección. IX.1 Generalidades. IX.2 Tuberías, accesorios y válvulas, su clasificación y aplicación. IX.3 Soporte de tuberías. IX.4 Junta de expansión. IX.5 Tuberías de plástico, hule, etc. su aplicación y selección. 300

12 TEMA X MANEJO Y TRANSPORTE DE MAQUINARIA Y MATERIALES Objetivo: Estudio fundamental del manejo de materiales y maquinaria en planta y en larga distancia, su carta y descarga así como su almacenamiento. X.1 Generalidades. X.2 Planeación y análisis del problema de manejo de materiales. X.3 Manejo de paquetes, métodos y equipos. X.4 Grúas y similares, su selección y aplicación. X.5 Unidades motrices para carga en plantas. X.6 Manejo de equipos y materiales en largas distancias, contenedores. X.7 Elevadores. X.8 Carga y descarga de materiales y equipos. X.9 Almacenes y métodos de almacenaje. TEMA XI INSTALACIONES DE SERVICIOS: AIRE, GAS, AGUA, COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES Objetivo: Descripción de los problemas elementales en la instalación de servicios, sus variantes, características y criterios de selección. XI.1 Generalidades. XI.2 Análisis y soluciones alternativas a cada servicio. XI.3 Distribuciones tipo. TEMA XII MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y CORRECTIVO A INSTALACIONES INDUSTRIALES Objetivo: Estudio básico de la Ingeniería de Mantenimiento, incluyendo los principios, políticas, organización, planeación, etc. de la misma. XII.1 Generalidades. 301

13 XII.2 Principios de organización (Ingeniería de Mantenimiento). XII.3 Políticas de mantenimiento. XII.4 Reportes y controles internos. XII.5 Organización del personal de mantenimiento. XII.6 Planeación y programación del trabajo de mantenimiento. XII.7 Subcontratistas. XII.8 Evaluación de los trabajos de mantenimiento. XII.9 Costos de mantenimiento. 302

14 BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Schmelcher Theodos, Siemens. Manual de Baja Tensión Neidle Michel. Electrical Instalations Theory and Pratice. Mc Graw Hill Manual de Equipo Eléctrico y Electronico Coyne (Conservación y Aplicaciones). Edit. UTEHA, U.S.A., Actualizado II I Temas para los que se recomienda. Bibliografía Complementaria Foley, Joseph Fundamentos De Instalaciones Eléctricas. U.S.A. Mc Graw-Hill Frier, John P., Gazley Fries Mary Sistemas De Iluminación Industriales. México. Limusa Gay Munne, Fawcett Antonio Instalaciones En Los Edificios. Barcelona. Gustavo Gili Temas para los que se recomienda. 303

15 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Prácticas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a prácticas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico Electricista, Industrial o rama afín. 304

16 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico. Clave: Créditos: 08 Carácter: Obl. de Espec. Semestre: Octavo Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Macatrónica Horas: 64 Horas/Semana Teoría: 4.0 Práctica: 0.0 MODALIDAD: CURSO SERIACIÓN INDICATIVA Ninguna. PRECEDENTE: SERIACIÓN INDICATIVA SUBSECUENTE: Ninguna. OBJETIVO DEL CURSO: El alumno aprenderá, teórica y experimentalmente, a utilizar equipo para la automatización y control de procesos industriales. No. Nombre Horas Teoría Practica I SENSORES INDUSTRIALES II NEUMÁTICA III CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (PLC) IV ELECTRO NEUMÁTICA Total de Horas Teóricas: 64.0 Total de Horas Prácticas: 0.0 TOTAL:

17 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS TEMA I SENSORES INDUSTRIALES Objetivo: El alumno conocerá algunos tipos de sensores comúnmente utilizados para el control y automatización de procesos industriales, y aprenderá a seleccionar, instalar y utilizar adecuadamente los que sean más apropiados para cada necesidad. I.1 Definición. I.2 Clasificación. I.3 Fundamentos físicos. I.4 Construcción y funcionamiento. I.5 Áreas de aplicación. I.6 Criterios de selección (ventajas y desventajas). TEMA II NEUMÁTICA Objetivo: El alumno aprenderá a diseñar instalaciones neumáticas, a leer y elaborar diagramas neumáticos y a construir circuitos neumáticos para implementar ciclos de producción. II.1 Compresores. II.2 Instalaciones neumáticas. II.3 Simbología del equipo neumático. Diagramas espacio-fase y diagramas neumáticos. Notaciones utilizadas. II.4 Precauciones. Conexión y construcción de circuitos neumáticos. TEMA III CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES (PLC) Objetivo: El alumno conocerá y aprenderá el uso y funcionamiento de los controladores lógicos programables (PLC) para la automatización de la producción. III.1 Introducción. Historia y origen de los PLC. Construcción y lógica de funcionamiento de un PLC. Mapa de memoria. Áreas de aplicación. III.2 Programación de los PLC. Métodos de programación. Dispositivos electrónicos (temporizadores, contadores, relevadores internos, etc.) 306

18 OBJETIVOS Y CONTENIDO DE LOS TEMAS III.3 Simbología del equipo neumático. Diagramas espacio-fase y diagramas neumáticos. Notaciones utilizadas. III.4 Precauciones. Conexión y construcción de circuitos neumáticos. TEMA IV ELECTRONEUMÁTICA Objetivo: El alumno integrará los conocimientos adquiridos previamente para implementar ciclos de trabajo controlando equipo neumático a través de un PLC. IV.1 Conexión del equipo neumático al PLC. IV.2 Funcionamiento del equipo. IV.3 Control del equipo neumático mediante programas de PLC. 307

19 BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Bolton, William Mecatrónica. Sistemas De Control Electrónico En Ingeniería Mecánica Y Eléctrica. México. Ed. Alfaomega, 542 pp Gea, José Manuel / Lladonosa, Vicent Circuitos Básicos de Ciclos Neumáticos y Electroneumáticos. México. Ed. Alfaomega, 171 pp Balcells, Josep / Romeral José Luis Autómatas Programables. México. Ed. Alfaomega, 456pp Groover, Mikell P. Automation, Production Systems and CAM. E.E.U.U. Ed. Prentice Hall, 869 pp Bibliografía Complementaria Mccloy D., Harris D. Robótica, una introducción. Ed. Limusa S.A. de C.V. 384 pp Groover, M. / Weiss, M. Robótica Industrial. México. Ed. Mc Graw-Hill, 560 pp Hyde, J. / Regue, J. / Cuspinera, A. Control Electroneumático y Electrónico. México. Ed. Alfaomega, 204 pp Millán, Salvador Automatización Neumática y Electroneumática. México. Ed. Alfaomega 250 pp Temas para los que se recomienda. I, II, III y IV I, II, III, IV Temas para los que se recomienda. 308

20 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Practicas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a practicas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Ingeniero Mecánico Electricista, Industrial o rama afín. 309