Carrera: ELM Participantes Representante de las academias de ingenieräa elçctrica de los Institutos TecnolÉgicos.

Transcripción

1 .- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: Horas teoräa-horas pråctica-crçditos: Controladores LÄgicos Programables IngenierÅa ElÇctrica ELM HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboraciän o revisiän Instituto TecnolÉgico de Morelia, del 3 de mayo al de junio del 00. Instituto TecnolÉgico de Saltillo, de junio a octubre del 00. Instituto TecnolÉgico de MÇrida, del 8 al de octubre del 00 Participantes Representante de las academias de ingenieräa elçctrica de los Institutos TecnolÉgicos. Academias de IngenierÄa ElÇctrica ComitÇ de consolidacién de la carrera de IngenierÄa ElÇctrica Observaciones (cambios y justificaciän) ReuniÉn nacional de evaluacién curricular de la carrera de IngenierÄa ElÇctrica AnÅlisis y enriquecimiento de las propuestas de los programas diseñados en la reunién nacional de evaluacién DefiniciÉn de los programas de estudio de la carrera de IngenierÄa ElÇctrica 3. UBICACION DE LA ASIGNATURA a). RelaciÄn con otras asignaturas del plan de estudio Anteriores Posteriores Asignaturas Temas Asignaturas Temas Sistemas Digitales - Ölgebra Boolena Control de - CombinaciÉn PLC - LÉgica MÅquinas y arrancadores combinacional ElÇctricas eståticos ProgramaciÉn - Diagramas de flujo - LÉgica de ProgramaciÉn

2 b). AportaciÄn de la asignatura al perfil del egresado Realizar el diseño de sistemas automåticos de control de aplicaciones industriales, comercial y de servicios. Usar catålogos para la seleccién, instalacién y mantenimiento de los PLC. Participar en equipos de trabajo. Aportar conocimiento sobre el uso de controladores légicos programables..- OBJETIVO(S) GENERALES(ES) DEL CURSO DominarÅ la terminologäa y comprenderå estructura, programacién, operacién, instalacién, configuracién, puesta en servicio y mantenimiento de los controladores légicos programables, AsÄ mismo brinda un enfoque hacia las aplicaciones industriales y de servicio de la automatizacién. 5.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas IntroducciÉn. Definiciones. Antecedentes e historia de los controladores légicos programables..3 Principios de un sistema automåtico.. Fases de estudio en la elaboracién de un automatismo..5 Opciones tecnolégicas. Arquitectura de los controladores légicos programables y su ciclo de funcionamiento.. Bloques esenciales de un controlador légico programable.. La CPU..3 Memorias del Controlador.. Interfases de entrada - salida..5 Fuentes..6 Modos de operacién..7 Ciclo de funcionamiento..8 Tiempo de ejecucién y control en tiempo real..9 Elementos de proceso råpido.. Dispositivos perifçricos y de programacién. 5.- TEMARIO (ContinuaciÄn)

3 Unidad Temas Subtemas 3 Formas de representar automatismos. 3. IntroducciÉn. 3. EjecuciÉn de programas. 3.3 Descripciones literales. 3. Funciones algebraicas. 3.5 Esquema de relevadores. 3.6 Diagramas légicos. 3.7 RepresentaciÉn GRAFCET. 3.8 Lenguajes de programacién. ProgramaciÉn de bloques funcionales. 5 Estructura de programacién. 6 IntroducciÉn a las redes de comunicacién industrial.. Bloques funcionales båsicos.. Bloques funcionales de expansién..3 Instrucciones especiales.. DocumentaciÉn del sistema de PLC. 5. ProgramaciÉn lineal. 5. ProgramaciÉn estructurada. 5.3 ProgramaciÉn multitarea. 5. ParametrizaciÉn de médulos funcionales. 5.5 Aplicaciones. 6. Conceptos båsicos de comunicacién de datos. 6. Buses de campo. 6.3 Multiplexores de entrada salida. 6. Redes LAN. 6.5 ETHERNET. 6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS Ölgebra Booleana. LÉgica combinacional. LÉgica secuencial. Principios de programacién 7.- SUGERENCIAS DIDÉCTICAS Propiciar la básqueda de informacién tçcnica de los distintos fabricantes de controladores légicos programables. Realizar una comparacién tçcnica, y de sus bondades entre Çstos. Realizar visitas industriales en donde se observe el uso y aplicacién del PLC. DiseÑar las pråcticas a desarrollar en el laboratorio. Promover al inicio de cada tema un problema pråctico. Promover el uso de software de programacién de los PLCàs. Realizar proyectos terminales relacionados con la aplicacién del PLC.

4 8.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÑN Ponderar evaluaciones Considerar tareas y trabajos extraclase. Considerar reporte de las actividades realizadas en el laboratorio. Considerar la participacién del alumno en clase y en el laboratorio. EvaluaciÉn de un proyecto final 9. UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad : IntroducciÄn El estudiante se familiarizarå con el lenguaje utilizado en los controladores légicos programables (PLCs) y comprenderå las fases de estudio en la elaboracién de un automatismo. Buscar y seleccionar informacién a tratar en el salén de clase. Definir los conceptos utilizados en los PLCs. Describir una breve historia de la aparicién de los PLCs y de sus antepasados histéricos. Desarrollar los principios de un automatismo de aplicacién industrial. Describir las fases de estudio de un sistema automåtico. Describir y analizar para la toma de decisiones las diversas opciones tecnolégicas que se pueden emplear para la implementacién de un automatismo. 7

5 Unidad : Arquitectura de los Controladores LÄgicos Programables y su Ciclo de Funcionamiento. IdentificarÅ las partes de las que estå compuesto un PLC, sus modos de operacién y la forma en que desarrolla su ciclo de operacién. Definir los bloques esenciales de los que estå compuesto un PLC. Describir las partes constitutivas de la CPU. Definir los diversos tipos de memorias utilizadas en un PLC y su localizacién en su arquitectura. Describir los diversos tipos de entradas y salidas que cománmente se utilizan en los PLCàs. Describir las fuentes que forman partes de la arquitectura del PLC asä como de las necesidades de fuentes externas. Describir los diferentes tipos de elementos que se utilizan para almacenar, transferir o modificar programas y en general de las interfaces utilizadas en los PLCàs. Identificar los diversos modos de operacién de los controladores légicos programables. Definir el ciclo de operacién de los PLCàs. Definir y explicar los tiempos de ejecucién de un PLC asä como su interrupcién en el control en tiempo real de sistemas automatizados. Describir la forma en que se puede interrumpir el ciclo de funcionamiento de un PLC cuando se utilizan elementos de proceso råpido

6 Unidad 3: Formas de Representar Automatismos. AprenderÅ las diferentes formas que existen de desarrollar los programas e implementarå las funciones de los PLCs en los diversos lenguajes de programacién. Buscar la informacién relacionada sobre los diferentes tipos de representaciones gråfica y literal para la programacién de PLCàs. Introducir a los diferentes conceptos que existen sobre la programacién de los PLCs. Explicar las diferentes formas de ejecucién de programas referentes a ejecucién lineal, salto condicional y salto a subrutina. Definir literalmente las acciones a seguir en la automatizacién de algán proceso. Definir algebraicamente las funciones a programar en el PLC. Realizar el diagrama elçctrico mediante los esquemas de escalera (relevadores) de los sistemas a automatizar. Realizar la representacién mediante diagramas légicos de ejercicios de automatizacién.. Desarrollar la representacién mediante GRAFCET de sistemas automatizados. Realizar la programacién de PLCs en los diferentes lenguajes de programacién

7 Unidad : ProgramaciÄn de Bloques Funcionales. AplicarÅ la programacién de bloques funcionales en la automatizacién de procesos industriales. Investigar sobre los distintos elementos a utilizar en la programacién del PLC. (caracterästicas, nomenclaturas y formatos a utilizar) Describir el funcionamiento de bloques biestables, temporizadores, contadores, desplazamiento de registros, secuenciadores, asä como su aplicacién. Describir y aplicar los bloques de carga y transferencia, comparacién de datos, instrucciones légicas entre palabras, funciones aritmçticas y funciones de conmutacién. Describir y aplicar las funciones especiales con las que cuenta el PLC de aplicacién particular que se estç utilizando. Elaborar la documentacién de programacién del PLC empleado Unidad 5: Estructura de ProgramaciÄn. DesarrollarÅ programacién lineal, estructurada, de multitarea, con la cual observarå las bondades de este tipo de programacién. Investigar sobre los modos de programacién estructurada de PLCàs. Desarrollar programacién lineal de un sistema automåtico en el cual aplique saltos condicionales o incondicionales. Desarrollar programacién mediante bloques o subrutinas. Desarrollar sistemas en los que se realicen varios programas que operen a la vez. Identificar y aplicar la parametrizacién de los bloques funcionales utilizados en los PLCs

8 Unidad 6: Redes de ComunicaciÄn. AdquirirÅ el conocimiento de las diferentes tecnologäas existentes para la comunicacién de los PLCs en las aplicaciones industriales. Investigar sobre los diferentes tipos de redes de comunicacién industrial de aplicacién a los PLCàs. Describir la estructura de la red, protocolo y nivel de aplicacién del funcionamiento de los llamados buses de campo como son MODBUS, BITBUS, PROFIBUS. Describir el funcionamiento de los multiplexores de entradas y salidas. Describir el protocolo y la aplicacién de los diferentes tipos de redes LAN existentes en las aplicaciones industriales. Describir la estructura de la red, su protocolo asä como el nivel de aplicacién de las redes ETHERNET..- FUENTES DE INFORMACIÑN. Porras, A., Montanero, A. P., AutÉmatas programables, Ed. Mc Graw-Hill.. Piedrafita Moreno, RamÉn, IngenierÄa de la automatizaciån industrial, Ed. Alfaomega RAMA. 3. EnrÄquez Harper, Gilberto, Fundamentos de control de motores elçctricos en la industria, Ed. Limusa.. Balcells, Joseph, Romeral, JosÇ Luis, AutÅmatas programables, Ed. Alfaomega Marcombo. 5. Mandado PÇrez, Enrique, Acevedo, Jorge Marcos, LÉpez, SerafÄn Alfonso, Controladores lågicos y autåmatas programables, Ed. Alfaomega Marcombo. 6. Milan, Salvador, AutomatizaciÅn neumética y electroneumética, Ed. Alfaomega Marcombo. 7. GarcÄa Moreno, Emilio, AutomatizaciÅn de procesos industriales, Ed. Alfaomega. 8. Manual de mecénica industrial, Tomo III, AutÅmatas y robåtica, Ed. Cultural S. A. 9. Manuales de los controladores légicos programables que se utilicen en la institucién que oferta la carrera de IngenierÄa ElÇctrica..Jones, C. T., Bryan, L. A., Programmable Controllers Concepts & Applications, Ed. IPC/ASTEC..Batten, George L., Programmable Controllers, Ed. TAB PRB..Johnson, David G., Programmable Controllers for Factory Automation, Ed. Marcel Dekker. 3.Webb John, Programmable Logic Controllers, Principles and applications, Ed. Merrill.

9 .- PRÉCTICAS PROPUESTAS. IdentificaciÉn fäsica de los componentes de un PLC. AplicaciÉn a sistemas combinacionales utilizando funciones båsicas del PLC. Uso de funciones båsicas del PLC en sistemas secuenciales. Uso de relevadores, temporizadores y contadores en alguna automatizacién. AplicaciÉn del PLC en combinacién con secuencias con cilindros. AplicaciÉn del PLC al control de motores elçctricos. NOTA: Cabe mencionar que la programaciän de las pröcticas del PLC se deberö realizar por lo menos en dos lenguajes distintos.