CARTA DESCRIPTIVA (FORMATO MODELO EDUCATIVO UACJ VISIÓN 2020)

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1 CARTA DESCRIPTIVA (FORMATO MODELO EDUCATIVO UACJ VISIÓN 2020) I. Identificadores de la asignatura Instituto: IIT Modalidad: Presencial Departamento: Materia: Ingeniería Industrial y Manufactura Sistemas electrónicos e instrumentación Créditos: 6 Programa: Maestría en Tecnología Carácter: Optativa Clave: Nivel: Maestría Tipo: Curso Horas: 48 totales Teoría: 40% Práctica: 60% II. Ubicación Antecedentes: Ninguno Clave Consecuente: Ninguno III. Antecedentes Conocimientos: Análisis de circuitos eléctricos, conocimiento sobre lógica digital, contar con nociones básicas de control, así como tener dominio de un lenguaje de programación Habilidades: Habilidades para buscar, procesar y analizar información procedente de fuentes diversas, capacidad creativa, aplicar los conocimientos adquiridos en la práctica, y contar con habilidades de abstracción, análisis y síntesis Actitudes y valores: Honestidad académica, autocrítica, responsabilidad, respeto y disposición para el aprendizaje, aprendizaje regulado, trabajo colaborativo, personalidad emprendedora, disposición a creatividad lógica. 1

2 IV. Propósitos Generales Los propósitos fundamentales del curso son: Integrar los conocimientos de mediciones mecánicas y eléctricas y de lectura e interpretación de diagramas, que son competencias adquiridas en su formación de licenciatura. Tener un panorama de la aplicación de los sistemas electrónicos y su instrumentación en los procesos industriales Generar proyectos y aplicaciones que permitan una integración de dispositivos y plataformas en aplicaciones industriales V. Compromisos formativos Intelectual: El estudiante analizará y desarrollará las competencias necesarias para seleccionar, aplicar, calibrar, operar los instrumentos de medición y control empleados en los procesos industriales. Humano: El estudiante reflexionará y desarrollará una capacidad de cognición que permita ofrecer soluciones adecuadas al entorno laboral en donde se desarrolla Social: El estudiante poseerá una capacidad de compromiso y servicio con el objetivo de resolver las problemáticas que se generan en su comunidad y entorno social Profesional: El estudiante aplicará los conocimientos sobre conceptos de sistemas electrónicos e instrumentación en la resolución de problemas, de forma que pueda diseñar, orientar, asesorar y/o animar a realizar proyectos similares. VI. Condiciones de operación Espacio: Laboratorio: Población: Aula tradicional Laboratorio de Automatizacion Mobiliario: Mesas y sillas estudiantes Material de uso frecuente: 2

3 A) Proyector B) Computadora portátil C) Artículos científicos Condiciones especiales: Cámaras para la captura de imágenes y video. VII. Contenidos y tiempos estimados Temas Contenidos Actividades Encuadre del curso: El docente explicará la composición del curso, abundando en detalles acerca de los temas a abordar, las actividades a realizar, las herramientas necesarias de programación, los proyectos que se realizarán, etc. Se entregará un calendario con todas las actividades a desarrollar en las 16 semanas que dura el curso. 1.1 Se ofrece una introducción sobre los conceptos de instrumentación, así como un panorama general de la instrumentación en la industria Tema 1: Introducción a la instrumentación 1.1 Definiciones y conceptos 1.2 Clasificación de los instrumentos 1.3 Simbología, Normas y Sistema de Unidades (SAMA, ISA etc.) 1.4 Principios generales para la selección de la instrumentación 1.5 Propagación del error 1.2 El profesor explica la clasificación de los instrumentos y expone los diferentes tipos que existen 1.3 Se muestra la simbología y normas que rigen los diagramas de instrumentación y explica la forma en que los diagramas de instrumentación son elaborados. 1.4 el profesor muestra y explica los requerimientos generales de la selección de instrumentos en un proceso industrial 1.5 Se explican los tipos de errores que se presentan en la instrumentación, así como la forma de atenuarlos. 3

4 Tema 2: Sensores y trasmisores Tema 3: Actuadores y transductores 2.1. Medición de Presión 2.2 Medición de Nivel y densidad 2.3 Medición de flujo 2.4 Medición de temperatura 2.5 Medición de otras variables 2.6 Procedimiento para la calibración 2.7 Criterios de selección 2.8 Acondicionamiento de señal 3.1 Actuadores eléctricos 3.2 Actuadores neumáticos 3.3 Actuadores hidráulicos 3.4 Criterios de selección 3.5 Transductores 3.6 Características estáticas de los transductores 2.1. se explican las características de medición de presión, así como los instrumentos requeridos para la medición de la variable 2.2. El profesor explicará los elementos necesarios para la medición de nivel y densidad y también los medidores adecuados para ello Se exponen las diferentes formas de medir flujo y sus instrumentos se explica la medición de temperatura y sus instrumentos relacionados 2.5. se exponen otras variables que se miden en la instrumentación industrial y sus medidores 2.6. El profesor explicará el procedimiento que se sigue para la calibración de instrumentos de medición tales como manómetros, indicadores, registradores, entre otros Se muestra los criterios de selección para elegir instrumentos de medición para los procesos industriales 2.8. se explican los acondicionamientos de señal que se requieren para acoplar las señales de instrumentación 3.1.El profesor expone los diversos tipos de actuadores eléctricos y sus elementos 3.2. Se muestran los diferentes tipos de actuadores neumáticos y sus elementos 3.3. se explican los tipos de actuadores hidráulicos y sus elementos 3.4 El profesor explicará los criterios de selección existentes para elegir los actuadores adecuados de acuerdo al tipo de proceso. 3.5 el profesor da la definición transductor y explica los diferentes tipos de transductores 3.6 los estudiantes conocerán las características estáticas de los transductores como lo es: linealidad, curva de calibración, sensibilidad, rango de medida, deriva, resolución, umbral, histéresis, entre otras. 4

5 Tema 4: acondicionamiento de señal 4.1 Relación Señal/ ruido y la calidad de la señal de una variable sensada. 4.2 Guía del diseño de acondicionamiento de señal. 4.3 Canal de acondicionamiento de señal de forma austera. 4.4 Canal de acondicionamiento de señal de alto rendimiento. 4.1 el profesor explicará el método para buscar y seleccionar información de los sistemas de acondicionamiento de señales actuales. 4.2 el alumno entenderá como determinar el tipo de acondicionador de señal de acuerdo al sensor utilizado. 4.3 el estudiante comprenderá y analizará canales de acondicionamiento de señal de forma austera 4.4 el estudiante comprenderá y analizará canales de acondicionamiento de señales de alto rendimiento Tema 5: sistemas electrónicos analógicos para control 5.1 el amplificador operacional 5.2 filtros activos 5.3 transistores de potencia 5.1 El estudiante será capaz de identificar las características de un amplificador operacional real para utilizarlo en el diseño de sistemas electrónicos analógicos, tales como amplificadores de CD y CA. 5.2 el estudiante definirá de manera correcta las clasificaciones generales de los filtros y simulará mediante software de análisis una curva de respuesta en frecuencia en la que se muestre la banda de frecuencias. Además analizará y simulará circuitos correspondientes a los distintos tipos de filtros 5.3 el profesor explicará los diversos tipos de transistores de potencia empleados para el diseño de etapas de potencia en sistemas de control. Tema 6: Sistemas embebidos 6.1 Introducción 6.2 Componentes principales de un sistema embebido 6.3 uso de convertidores A/D, D/A, sensores y actuadores 6.4 software para sistemas embebidos 6.1 el profesor explicará que es un sistema embebido entendiendo su importancia, límites, restricciones, áreas de aplicación y requerimientos de diseño. 6.2 el profesor explicara al estudiante los componentes principales de un sistema embebido, así como la interacción de estos 6.3 el alumno realizará practicas donde 5

6 empleara convertidores A/D y D/A, y además elaborará interfaces con sensores y actuadores 6.4 el alumno empleara software para realizar prácticas con sistemas embebidos VIII. Metodología y estrategias didácticas Metodología Institucional: a) Elaboración de ensayos, monografías e investigaciones (según el nivel) consultando fuentes bibliográficas, hemerográficas y en Internet. b) Elaboración de reportes de lectura de artículos en lengua inglesa, actuales y relevantes. Estrategias del Modelo UACJ Visión 2020 recomendadas para el curso: a) búsqueda, organización y recuperación de información b) evaluación c) investigación d) meta cognitivas e) problematización f) trabajo colaborativo g) aproximación empírica a la realidad h) ejecución-ejercitación i) elección, j) decisión k) evaluación l) experimentación 6

7 IX. Criterios de evaluación y acreditación a) Institucionales de acreditación: Acreditación mínima de 80% de clases programadas Entrega oportuna de trabajos Calificación ordinaria mínima de 7.0 Permite examen único: no b) Evaluación del curso Acreditación de los temas mediante los siguientes porcentajes: 1. Participación en actividades de clase: 10% 2. Reportes de investigación: 20% 3. Proyectos (programación de aplicaciones): 50% 4. Examen: 20% X. Bibliografía 1. Embedded Systems Architecture: A Comprehensive Guide for Engineers and Programmers. Tammy Noergaard, Newnes, Embedded System Design. Peter Marwedel, Kluwer Academic Publishers, Programming Embedded Systems: With C and GNU Development Tools. Michael Barr, Anthony Massa, O'Reilly Media; 2 edition, Instrumentación Industrial. Antonio Creus. Alfaomega Marcombo 5. Modern Control Systems. Richard C. Dorf / Robert H. Bishop. Octava edicion Addison Wesly. 6. Mechatronic electronic control systems in mechanical engineering. Segunda edición 7. Modern Control Systems Engineering. Z. GAJIC / M. LELIC. Prentice Hall X. Perfil deseable del docente Doctor en ciencias en ingeniería con especialidad en Control o sistemas electrónicos, preferiblemente con conocimientos en electrónica de potencia, control clásico e instrumentación. XI. Institucionalización Responsable del Departamento: Dr. Salvador Noriega Morales. 7

8 Coordinador/a del Programa: Dra. Vianey Torres Argüelles Fecha de elaboración: 25 de Mayo de 2015 Elaboró: M.C Néstor Ramírez Morales Fecha de rediseño: 25 de Mayo de 2015 Rediseñó: M.C Néstor Ramírez Morales 8