CIA - Control Industrial y Automatización
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- Isabel Morales Castellanos
- hace 6 años
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1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: EPSEM - Escuela Politécnica Superior de Ingeniería de Manresa EMIT - Departamento de Ingeniería Minera, Industrial y TIC GRADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA (Plan 2009). (Unidad docente Obligatoria) GRADO EN INGENIERÍA QUÍMICA (Plan 2009). (Unidad docente Obligatoria) GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA (Plan 2009). (Unidad docente Obligatoria) GRADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA (Plan 2009). (Unidad docente Obligatoria) 6 Idiomas docencia: Catalán Profesorado Responsable: Otros: TERESA ESCOBET CANAL XAVIER GAMISANS NOGUERA - DAVID SOLER JIMENEZ Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: 1. Conocimientos sobre los fundamentos de automatismos y técnicas de control. Transversales: 2. COMUNICACIÓN EFICAZ ORAL Y ESCRITA - Nivel 2: Utilizar estrategias para preparar y llevar a cabo las presentaciones orales y redactar textos y documentos con un contenido coherente, una estructura y un estilo adecuados y un buen nivel ortográfico y gramatical. 3. TRABAJO EN EQUIPO - Nivel 2: Contribuir a consolidar el equipo planificando objetivos, trabajando con eficacia y favoreciendo la comunicación, la distribución de tareas y la cohesión. 4. USO SOLVENTE DE LOS RECURSOS DE INFORMACIÓN - Nivel 2: Después de identificar las diferentes partes de un documento académico y de organizar las referencias bibliográficas, diseñar y ejecutar una buena estrategia de búsqueda avanzada con recursos de información especializados, seleccionando la información pertinente teniendo en cuenta criterios de relevancia y calidad. 5. APRENDIZAJE AUTÓNOMO - Nivel 2: Llevar a cabo las tareas encomendadas a partir de las orientaciones básicas dadas por el profesorado, decidiendo el tiempo que se necesita emplear para cada tarea, incluyendo aportaciones personales y ampliando las fuentes de información indicadas. 1 / 8
2 Metodologías docentes Las horas de aprendizaje dirigido que se realizan en grupo mediano, consisten, por un lado, en hacer clases expositivas en las que el profesorado hace una breve exposición para introducir los objetivos de aprendizaje generales relacionados con los conceptos básicos de la materia, que se combinan con técnicas de aprendizaje cooperativo, en las cuales se propone la resolución de ejercicios prácticos a partir de los cuales se intenta motivar e involucrar al estudiante para que participe activamente en su aprendizaje. El alumnado puede acceder a todo el material de soporte vía ATENEA. Las horas de aprendizaje dirigido que se realizan en grupo pequeño, consisten en realizar 6 prácticas de laboratorio, que se hacen en parejas, y permiten desarrollar habilidades básicas de tipo instrumental en un laboratorio de control y automatización, así como iniciar al alumnado en la aplicación del método científico en la resolución de problemas. En general, después de cada sesión se proponen trabajos fuera de la clase, que han de hacerse o bien individualmente o bien en grupo y que son la base de las actividades dirigidas. También es necesario considerar más horas de aprendizaje autónomo como las que se dedican a las lecturas orientadas, la resolución de los problemas propuestos o de los cuestionarios de autoaprendizaje de los diferentes contenidos mediante el campus virtual ATENEA. Objetivos de aprendizaje de la asignatura Al terminar la asignatura de Control y automatización industrial, el/la estudiante ha de ser capaz de: - Comprender y dominar los conceptos básicos de control continuo y automatización industrial. - Utilizar adecuadamente herramientas de modelado y simulación, tanto para sistemas continuos como para acontecimientos discretos. - Caracterizar el modelo de un sistema continuo lineal a partir de su respuesta temporal. - Explicar la estabilidad de un sistema realimentado y estudiar diferentes criterios que permitan evaluarla. - Determinar los valores de los parámetros de un regulador PID para conseguir unas determinadas especificaciones de funcionamiento. - Resolver problemas de automatización básica con diferentes herramientas disponibles. Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 45h 30.00% Horas grupo mediano: 0h 0.00% Horas grupo pequeño: 15h 10.00% Horas actividades dirigidas: 0h 0.00% Horas aprendizaje autónomo: 90h 60.00% 2 / 8
3 Contenidos 1. INTRODUCCIÓN AL CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL Dedicación: 9h Grupo grande/teoría: 3h Aprendizaje autónomo: 6h 1.1. Elementos de un proceso para automatizarlo Tipos de procesos industriales. Ejemplos Tipos de sistemas de control continuos y acontecimientos discretos Fases de desarrollo de un sistema de control. Actividades vinculadas: Actividad 1: Trabajo de búsqueda de información. - Saber identificar los elementos básicos de los sistemas automatizados. - Comprender los objetivos de un sistema de control continuo y un sistema automatizado. 2. MODELADO Y ANÁLISIS DE SISTEMAS DINÁMICOS Dedicación: 44h Grupo grande/teoría: 14h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 26h 2.1 Conceptos fundamentales de los sistemas dinámicos: sistema, modelo, linealidad, comportamiento estático, comportamiento dinámico. 2.2 Modelado de sistemas dinámicos continuos. 2.3 Definición de función de transferencia. Diagramas de bloques. 2.4 Respuesta temporal de sistemas lineales. Actividades vinculadas: Actividad 2: Prácticas de laboratorio de sistemas continuos. Actividad 3: Prueba individual de evaluación. - Comprender y dominar los conceptos básicos de control continuo. - Utilizar adecuadamente herramientas de modelado y simulación. - Caracterizar el modelo de un sistema continuo lineal a partir de su respuesta temporal. 3 / 8
4 3. CONTROL AUTOMÁTICO Dedicación: 44h Grupo grande/teoría: 14h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 26h 3.1 Conceptos relacionados con la realimentación. Robustez, estabilidad, precisión, seguimiento de consignas. 3.2 Control PID. Sintonía empírica i sintonía analítica. 3.3 Instrumentación del lazo de control. 3.4 Estructuras de control. Actividades vinculadas: Actividad 2: Prácticas de laboratorio de sistemas continuos. Actividad 3: Prueba individual de evaluación. - Comprender y dominar los conceptos básicos de control continuo. - Explicar la estabilidad de un sistema realimentado en función de la ganancia de realimentación y estudiar criterios de estabilidad. - Determinar los valores de los parámetros del PID para conseguir unas determinadas especificaciones de funcionamiento. 4. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL Dedicación: 53h Grupo grande/teoría: 14h Grupo pequeño/laboratorio: 7h Aprendizaje autónomo: 32h 4.1. Elementos de un sistema automatizado: captaciones, actuaciones, sistema de control Modelos de sistemas de eventos discretos con Grafcet Características básicas de un autómata programable Seguridad en las instalaciones automatizadas Sistemas de supervisión y control de redes de comunicación industrial. Actividades vinculadas: Actividad 4: Prácticas de automatización. Actividad 5: Prueba individual de evaluación. - Comprender y dominar los conceptos básicos de la automatización industrial. - Utilizar adecuadamente herramientas de modelado y simulación de sistemas de acontecimientos discretos. - Resolver un problema de automatización básica con diferentes herramientas disponibles. 4 / 8
5 Planificación de actividades 1. TRABAJO DE BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN Dedicación: 7h Grupo grande/teoría: 1h Aprendizaje autónomo: 6h En grupos de 3 o 4 miembros y fuera de la clase se deberá buscar información sobre un determinado proceso industrial, del cual se obtendrá información sobre el sistema de automatización y control. Internet Informe Comunicación oral Representa una parte de la evaluación continua (5%) - Saber identificar los elementos básicos de control y automatización industrial. 2. PRÁCTICAS DE SISTEMAS CONTINUOS Dedicación: 28h Grupo pequeño/laboratorio: 8h Aprendizaje autónomo: 20h Identificación de los diferentes elementos de control. Identificación de sistemas dinámicos. Estudio de las características de la realimentación. Estudio de los efectos del controlador PID. Sintonía analítica y empírica de controladores PID. Guión de prácticas accesible desde ATENEA Bibliografía Informe realizado en clase. Comunicación oral alumno/profesor Representa una parte de la evaluación continua (20%) - Comprender y dominar los conceptos básicos de control continuo. - Utilizar adecuadamente herramientas de modelado y simulación disponibles en el laboratorio. - Caracterizar el modelo de un sistema continuo lineal a partir de su respuesta temporal. - Observar la estabilidad de un sistema realimentado en función de la ganancia de realimentación. - Determinar los valores de los parámetros del PID para conseguir determinadas especificaciones de funcionamiento. 5 / 8
6 3. E1: PRUEBA ESCRITA Dedicación: 8h Grupo grande/teoría: 2h Aprendizaje autónomo: 6h Prueba individual en la clase relacionada con los objetivos de aprendizaje de los contenidos de la asignatura. Enunciado de la prueba entregada en el momento de la prueba La prueba resuelta se entregará al profesor. Representa una parte de la evaluación continua de los contenidos específicos de la asignatura: 30%. Evaluar el logro general de los objetivos de los contenidos 1, 2 y PRÁCTICAS DE AUTOMATIZACIÓN Dedicación: 23h Grupo pequeño/laboratorio: 7h Aprendizaje autónomo: 16h Identificar los elementos que intervienen en los procesos de automatización industrial. Diseñar y programar aplicaciones automatizadas haciendo servir el autómata programable. Guión de prácticas accesibles desde ATENEA Bibliografía Catálogos Informe realizado en clase Comunicación oral alumno/profesor Representa una parte de la evaluación continua (15%) - Comprender y dominar los conceptos básicos de la automatización industrial. - Utilizar adecuadamente herramientas de modelado y simulación de sistemas de acontecimientos discretos. - Resolver un problema de automatización básica con las herramientas disponibles en el laboratorio. 5. E2: PRUEBA ESCRITA Dedicación: 9h Grupo grande/teoría: 2h Aprendizaje autónomo: 7h Prueba individual en la clase relacionada con los objetivos de aprendizaje de los contenidos de la asignatura. 6 / 8
7 Enunciado de la prueba entregado en el momento de la prueba. La prueba resuelta se entregará al profesor. Representa una parte de la evaluación continua de los contenidos específicos de la asignatura: 25%. Evaluar el logro general de los objetivos de los contenidos EJERCICIOS DE SEGUIMIENTO Dedicación: 15h Aprendizaje autónomo: 15h Realización semanal de un ejercicio relacionado con los contenidos teóricos y prácticos desarrollados en la clase. Enunciados de problemas Bibliografía Los ejercicios resueltos son entregados semanalmente al profesor. Representa una parte de la evaluación continua de los contenidos específicos de la asignatura: 5%. Efectuar un seguimiento continuado del proceso de aprendizaje. Sistema de calificación - Actividad 1, Trabajo de búsqueda: 5% - Actividad 2, Prácticas de sistemas continuos: 20% - Actividad 3, E1: Prueba escrita: 30% - Actividad 4, Prácticas de Automatización: 15% - Actividad 5, E2: Prueba escrita: 25% - Actividad 6, Ejercicios de seguimiento : 5% Normas de realización de las actividades - Si no se realiza alguna de las actividades de laboratorio o de evaluación continua, se considerará como no puntuada. 7 / 8
8 Bibliografía Básica: Apunts realitzats per els professors de l'assignatura. Nise, Norman S. Control systems engineering. 6th ed. Hoboken: John Wiley & Sons, ISBN Ogata, K. Ingeniería de control moderna. 5ª ed. Madrid: Pearson Educación, ISBN Piedrafita Moreno, R. Ingeniería de la automatización industrial. 2a ed. Madrid: Ra-Ma, ISBN Medina Moya, J. L. ; Guadayol, José Maria. La automatización en la industria química [en línea]. Barcelona: Edicions UPC, 2010 [Consulta: 16/10/2015]. Disponible a: < ISBN Boix Aragonès, Oriol ; Sudrià Andreu, Antoni ; Bergas Jané, Joan. Automatització industrial amb GRAFCET [en línea]. Barcelona: Edicions UPC, 1998 [Consulta: 16/10/2015]. Disponible a: < ISBN Otros recursos: Manuales del programa Matlab y Simulink Manuales de los autómatas programables 8 / 8
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