Máster Universitario en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones Universidad de Alcalá Curso Académico 2013/14

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1 Sistemas Distribuidos de Control Máster Universitario en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones Universidad de Alcalá Curso Académico 2013/14

2 GUÍA DOCENTE Nombre de la asignatura: Código: Titulación en la que se imparte: Departamento y Área de Conocimiento: Carácter: Créditos: 4 Curso y cuatrimestre: Profesorado: Horario de Tutoría: Idioma en el que se imparte: Sistemas Distribuidos de Control Máster Universitario en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones Automática Optativa 2º, C1 José Antonio de Frutos Redondo (jose.frutos@uah.es) Por determinar Español 1. PRESENTACIÓN En esta asignatura se pretende introducir al alumno en los sistemas de control distribuido, ya conocen el funcionamiento de sistemas de control centralizado. El control distribuido es un paso mas que permite el control de sistemas más dispersos, añade inteligencia al control centralizado y permite más tolerancia a fallos dado que tenemos mas posibilidades de computación que en los sistemas de control centralizado. Se abordan en la asignatura las tres partes principales que se dan en un sistema de control distribuido: El nodo, la programación y las comunicaciones. Se estudia las características que debe tener un nodo desde el punto de vista del hardware para satisfacer las necesidades del sistema de control. Se realizara un nodo para un sistema de control industrial simulado. La programación en un sistema de control Distribuido implica una relación entre los programas de los distintos nodos de forma que en conjunto es sistema de control trabaje en perfecta armonía. La comunicación es parte esencial en un sistema distribuido en los sistemas de control se emplean buses de campo, de los que existen múltiples variaciones. En la asignatura se estudiaran características de distintos buses de campo y se trabajará prácticamente con el bus CAN. 2

3 2. COMPETENCIAS Esta asignatura contribuye a que el estudiante desarrolle las siguientes: Competencias genéricas: 1. Capacidad de análisis y síntesis. 2. Capacidad de planificación y programación. 3. Capacidad de búsqueda y gestión de la información. 4. Comunicación oral y escrita. 5. Trabajo en equipo. 6. Razonamiento crítico. 7. Aprendizaje autónomo. Competencias específicas: 1. Conocimiento del campo de aplicación de los sistemas de control distribuido. 2. Diseño de la topología de un sistema distribuido de control para un problema dado. 3. Definir las características que debe tener un nodo para un sistema de control concreto. 4. División funcional entre nodos del control del sistema. 5. Definición de las comunicaciones entre nodos. 6. Desarrollo de la programación de un nodo. 7. Elección del sistema de comunicación adecuado. 8. Desarrollar el nivel físico y el nivel lógico del sistema de comunicaciónn. 9. Comprobar el funcionamiento de un sistema de control distribuido. 10. Localización y reparación de fallos en un sistema de control distribuido. 3. CONTENIDOS Bloques de contenido Sistemas distribuidos de control frente a sistemas centralizados. Caracterización de sistemas de control distribuido. Total horas 2 horas (1 semanas) 2 horas (1 semanas) 3

4 Misión de los nodos en un sistema de control distribuido. Definición de reglas de comportamiento en el nodo para el control distribuido. Comunicación entre nodos (buses de campo). Seguridad y tolerancia a fallo en sistemas distribuidos de control. 4 horas (2 semanas) 8 horas (4 semanas) 8 horas (4 semanas) 4 horas (2 semana) 4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE.-ACTIVIDADES FORMATIVAS 4.1. Distribución de créditos (especificar en horas) Número de horas presenciales: Clases: 28 horas (2 horas x 14 semanas) Número de horas del trabajo propio del estudiante: Total horas Búsqueda de documentación, desarrollo de la parte asignada de un sistema de control para un proceso industrial simulado: Total: 72 horas 100 horas 4.2. Estrategias metodológicas, materiales y recursos didácticos Clases Tutorías individuales, grupales y via web (foro, correo, etc) Por ser optativa el grupo es reducido. Explicación por parte del profesor de conceptos fundamentales. Desarrollo, construcción del nodo, programación, etc. del sistema distribuido. Presentaciones orales y otras actividades Resolución de dudas Apoyo al aprendizaje autónomo 4

5 5. EVALUACIÓN: Procedimientos, criterios de evaluación y de calificación La evaluación continua se desarrollara por la calificación de los trabajos realizados en el desarrollo de la parte del sistema de control distribuido, de un proceso industrial simulado, que se asigne a cada estudiante. Las partes que constituyen objeto de evaluación serán:. Realización del nodo para control. Programación del nodo. Implementación de las comunicaciones. De cada una de ellas el alumno presentara un trabajo escrito y hará una presentación ante el resto de la clase 6. BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Coulouris, J. Dollimore, T. Kindberg. Distributed Systems: Concepts and Design Pearson / Addison Wesley, 4ª edición Se trata de un libro descriptivo de tipo generalista sobre sistemas distribuidos que proporciona conocimientos sobre los principios de diseño de estos sistemas. El tratamiento de los temas es suficientemente profundo como para proporcionar los conocimientos necesarios para la evaluación de sistemas existentes y el diseño de nuevos sistemas M. L. Liu Computación Distribuida. Fundamentos y Aplicaciones. Pearson/ Addison Wesley Del mismo tipo que el anterior pero mas centrado en los algoritmos. El Texto desarrolla pequeños ejemplos en la mayoría de los temas tratados, lo que le hace especialmente apto para su uso en clase. Wolfgang Emmerich. Engineering Distributed Objects. Prentice Hall International Este libro cubre la aplicación de los objetos a sistemas distribuidos de control dando una magnifica visión de CORBA, COM, UML etc. 5

6 Bibliografía Complementaria Andrew S. Tanenbaum, Maarten van Oteen. Distributed Systems Principles and Paradigms. Prentice Hall 2002 C. M. Krishna, Kang G. Shin. Real Time Systems Mc Graw-Hill 1997 Pankaj Jalote Fault Tolerance in Distributed Systems. Prentice Hall