PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Control Automático"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Control Automático" Grupo: Grupo 3 (Intensif. Eléctrica + Organización + Producción)(881341) Titulacion: INGENIERO INDUSTRIAL (Plan 98) Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Créditos: Horas: Área: Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: INGENIERO INDUSTRIAL (Plan 98) 1998 E.T.S. de Ingeniería Control Automático Troncal/Formación básica 3º Primer Cuatrimestre 2º Grupo 3 (Intensif. Eléctrica + Organización + Producción) (3) Ingeniería de Sistemas y Automática Ingeniería de Sistemas y Automática Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla, Camino de los Descubrimientos S/N, Sevilla PROFESORADO 1 CUESTA ROJO, FEDERICO Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 12

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos Conocer el problema del control Conocer las especificaciones y requerimientos en un sistema de control Conocer y valorar el control por realimentación frente al control en bucle abierto. Plantear el problema de control en sistemas reales Analizar el lazo control por realimentación Valoración de un lazo de control: efecto de las incertidumbres, perturbaciones y otros efectos. Conocer las acciones básicas de control por realimentación Conocer métodos frecuenciales de análisis y síntesis de controladores de sistemas realimentados Conocer métodos temporales de análisis y síntesis de controladores de sistemas realimentados mediante el lugar de las raíces. Conocer las herramientas informáticas para la simulación, el análisis y la síntesis de controladores Proponer reglas de mejora de los resultados, ya sea en forma de ajustes o bien valorarando si es necesario un rediseño o un replanteamiento del problema. Conocer la instrumentación necesaria para la implementación de sistemas de control, sus características y distintas tecnologías para medir y actuar. Comprender y realizar planos técnicos de conexión e instrumentación en el control de procesos. (Diagramas P&I) Conocer la representación de sistemas de eventos discretos. Conocer los sistemas de control discretos y automatismos. Conocer técnicas para obtener la representación de sistemas discretos Conocer los equipos informáticos para la implementación de sistemas de control discretos Conocer la implementación de sistemas de control discretos en autómatas programables. Además se potencia el autoaprendizaje y el trabajo en grupo gracias a los trabajos obligatorios de la asignatura Competencias Competencias transversales/genéricas Capacidad de análisis y síntesis (Se entrena de forma intensa) Capacidad de organizar y planificar (Se entrena de forma moderada) Conocimientos generales básicos (Se entrena de forma intensa) Solidez en los conocimientos básicos de la profesión (Se entrena de forma intensa) Comunicación escrita en la lengua nativa (Se entrena de forma moderada) Conocimiento de una segunda lengua (Se entrena de forma moderada) Habilidades elementales en informática (Se entrena de forma intensa) Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes (Se entrena débilmente) Resolución de problemas (Se entrena de forma intensa) Toma de decisiones (Se entrena de forma moderada) Capacidad de crítica y autocrítica (Se entrena de forma moderada) Trabajo en equipo (Se entrena débilmente) Capacidad para aplicar la teoría a la práctica (Se entrena de forma intensa) Habilidades de investigación (Se entrena débilmente) Capacidad de aprender (Se entrena de forma intensa) Capacidad de adaptación a nuevas situaciones (Se entrena de forma moderada) Habilidad para trabajar de forma autónoma (Se entrena de forma moderada) Inquietud por la calidad (Se entrena débilmente) Competencias específicas Conocer el problema del control Conocer las especificaciones y requerimientos en un sistema de control Plantear el problema de control en sistemas reales Analizar el lazo control por realimentación Conocer las acciones básicas de control por realimentación Conocer métodos análisis y síntesis de controladores en sistemas realimentados Conocer las herramientas informáticas para la simulación, el análisis y la síntesis de controladores Proponer reglas de mejora de los resultados, ya sea en forma de ajustes o bien valorando si es necesario un rediseño o un replanteamiento del problema. Conocer la instrumentación necesaria para la implemtación de sistemas de control Comprender y realizar planos técnicos de conexión e instrumentación en el control de procesos. (Diagramas P&I) Conocer la representación de sistemas de eventos discretos y autómatas. Conocer los equipos informáticos para la implementación de sistemas de control discretos CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Bloque temático 1: Análisis y diseño de Sistemas de Control Bloque temático 2: Instrumentación para el control Bloque temático 3: Automatismos. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos Bloque temático 1: Diseño de Sistemas de Control Tema 1. Introducción a los sistemas de control. Objetivos del control. Ejemplos de sistemas de control. Bucle abierto y bucle cerrado. Realimentación. Breve historia del control Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 12

3 automático. Aplicaciones del control automático. Tema 2. Control de sistemas monovariables. Descripción de sistemas dinámicos. Modelado e identificación de sistemas. Linealización de sistemas. Esquema de control por realimentación. Acciones básicas de control. Tema 3. Análisisde sistemas realimentados. Representación del sistema controlado. Análisis de estabilidad. Respuesta en régimen permanente. Análisis de la respuesta transitoria. Tema 4. Diseño de controladores usando el lugar de las raíces. El método del lugar de las raíces. Criterio del módulo y del argumento. Sintonización de un controlador P. Hipótesis de diseño utilizadas. Regiones admisibles en función de las especificaciones temporales. Sintonización de controladores usando el lugar de las raíces. Lugar de las raíces generalizado. Tema 5. Diseño de controladores en el dominio de la frecuencia. Análisis de la respuesta temporal en el dominio de la frecucencia. Especificaciones frecuenciales. Sintonización de controladores usando técnicas frecuenciales. Tema 6. Implementación del lazo de control. Puesta en marcha de un sistema de control. Efecto de la saturación en el lazo de control. Diferentes formulaciones de un controlador PID. Otros esquemas de control. Bloque temático 2: Instrumentación para el control Tema 7. Instrumentación para el control Introducción. Conceptos básicos. Características de los dispositivos de medida. Diagramas de proceso. Transmisión de señales. Tema 8. Medida de variables Medidas de temperatura. Medidas de presión. Medidas de caudal. Medidas de nivel en depósitos. Medidas de otras variables. Sensores en automatización. Tema 9. Actuadores Elementos de control. Motores. Válvulas. Otros actuadores Bloque temático 3: Automatismos. Tema 10. Automatismos lógicos Descripción. Sistemas lógicos combinacionales y secuenciales. Autómatas. Sistemas síncronos y asíncronos. Grafos de transición de estados. Tema 11. Redes de Petri Descripción de autómatas mediante Redes de Petri. Definición de Redes de Petri. Realización de Redes de Petri. Tema 12. Autómatas programables Características generales. Concepto y estructura. Entradas y Salidas. Procesador. Ciclo de ejecución. Consola de programación. Tema 13: Programación de autómatas Lenguajes de programación. Programación a partir de una red de Petri. ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del primer semestre Clases teóricas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Sesiones académicas teóricas y tutorías especializadas Competencias que desarrolla: Las propias de la asignatura Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 12

4 Actividades académicas dirigidas sin presencia del profesor Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Aprendizaje basado en proyectos Competencias que desarrolla: Las propias de la asignatura Prácticas de Laboratorio Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Sesiones académicas prácticas Competencias que desarrolla: Las propias de la asignatura Exámenes Horas presenciales: Horas no presenciales: BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general Ingeniería de control moderna. K. Ogata Prentice-Hall 1998 Sistemas modernos de control. Teoría y práctica. Richard D. Dorf Addison-Wesley Iberoamericana 1986 Sistemas de control automático. B.J. Kuo Prentice-Hall 1996 Modern Control System Theory M. Gopal Wiley Eastern Limited 1984 Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 12

5 Control e instrumentación de procesos químicos P. Ollero y E.F. Camacho Ed. Sintesis Instrumentación Industrial. A. Creus. Ed. Marcombo Redes de Transmisión de Datos y Proceso Distribuido U.D. Black Ed. Díaz de Santos S.A Automation, production systems, and computer integrated manufacturing M.P. Groover Ed. Prentice-Hall 1987 Computer systems for automation and control G. Olsson and G. Piani Prentice Hall 1992 Las Redes de Petri: Teoría y Práctica G.W. Brams Ed. Masson Las Redes de Petri: En la Automática y la Informática M. Silva Ed. AC. Autómatas Programables A. Simon. Ingeniería de control moderna. K. Ogata Prentice-Hall 1998 Sistemas modernos de control. Teoría y práctica. Richard D. Dorf Addison-Wesley Iberoamericana 1986 Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 12

6 Sistemas de control automático. B.J. Kuo Prentice-Hall 1996 Modern Control System Theory M. Gopal Wiley Eastern Limited 1984 Control e instrumentación de procesos químicos P. Ollero y E.F. Camacho Ed. Sintesis Instrumentación Industrial. A. Creus. Ed. Marcombo Redes de Transmisión de Datos y Proceso Distribuido U.D. Black Ed. Díaz de Santos S.A Automation, production systems, and computer integrated manufacturing M.P. Groover Ed. Prentice-Hall 1987 Computer systems for automation and control G. Olsson and G. Piani Prentice Hall 1992 Las Redes de Petri: Teoría y Práctica G.W. Brams Ed. Masson Las Redes de Petri: En la Automática y la Informática M. Silva Ed. AC. Autómatas Programables A. Simon. Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 12

7 Ingeniería de control moderna. K. Ogata Prentice-Hall 1998 Sistemas modernos de control. Teoría y práctica. Richard D. Dorf Addison-Wesley Iberoamericana 1986 Sistemas de control automático. B.J. Kuo Prentice-Hall 1996 Modern Control System Theory M. Gopal Wiley Eastern Limited 1984 Control e instrumentación de procesos químicos P. Ollero y E.F. Camacho Ed. Sintesis Instrumentación Industrial. A. Creus. Ed. Marcombo Redes de Transmisión de Datos y Proceso Distribuido U.D. Black Ed. Díaz de Santos S.A Automation, production systems, and computer integrated manufacturing M.P. Groover Ed. Prentice-Hall 1987 Computer systems for automation and control G. Olsson and G. Piani Prentice Hall 1992 Las Redes de Petri: Teoría y Práctica G.W. Brams Ed. Masson Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 12

8 Las Redes de Petri: En la Automática y la Informática M. Silva Ed. AC. Autómatas Programables A. Simon. Ingeniería de control moderna /Katsuhiko Ogata. Ogata, Katsuhiko. 4ç ed., reimp Sistemas de control automático /Benjamin C. Kuo ; traducción, Guillermo Aranda Pérez ; revisor técnico, Francisco Rodríguez Ramírez. Kuo, Benjamín C. 7a ed Sistemas modernos de control /Richard C. Dorf ; versión en español de Victor Hugo del Valle Muñoz. Dorf, Richard C. 2a ed. en español Control de sistemas dinámicos con retroalimentación /Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini. Franklin, Gene F Instrumentación industrial /Antonio Creus Solé. Creus Solé, Antonio. 7a ed Control e instrumentación de procesos químicos /Pedro Ollero de Castro, Eduardo Fernández Camacho. Ollero de Castro, Pedro Handbook of modern sensors :physics, designs, and applications /Jacob Fraden. Fraden, Jacob. 2nd ed Sistemas controlados por computador /Karl J. Astrom, Bjorn Wittenmark. Astrèom, Karl Johan, Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 12

9 Autómatas programables /Josep Balcells, José Luis Romeral. Balcells, Josep Las redes de Petri :en la automática y la informática /Manuel Silva. Silva, Manuel Las redes de Petri :teoría y práctica /G. W. Brams ; versión castellana de Ma Pilar Nivela Alos. Brams, G. W Autómatas programables industriales :arquitectura y aplicaciones /Gilles Michel. Michel, Gilles Autómatas programables :fundamento, manejo, instalación y prácticas /Alejandro Porras Criado, Antonio Plácido Montanero Molina. Porras Criado, Alejandro. 1a ed. esp., [reimp.] [2003] Instrumentación industrial /Antonio Creus Solé. Creus Solé, Antonio. 7a ed Las redes de Petri :teoría y práctica /G. W. Brams ; versión castellana de Ma Pilar Nivela Alos. Brams, G. W Sistemas de control automático /Benjamin C. Kuo ; traducción, Guillermo Aranda Pérez ; revisor técnico, Francisco Rodríguez Ramírez. Kuo, Benjamín C. 7a ed Ingeniería de control moderna /Katsuhiko Ogata. Ogata, Katsuhiko. 4ç ed., reimp Sistemas modernos de control /Richard C. Dorf ; versión en español de Victor Hugo del Valle Muñoz. Dorf, Richard C. 2a ed. en español Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 12

10 Control de sistemas dinámicos con retroalimentación /Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini. Franklin, Gene F Control e instrumentación de procesos químicos /Pedro Ollero de Castro, Eduardo Fernández Camacho. Ollero de Castro, Pedro Handbook of modern sensors :physics, designs, and applications /Jacob Fraden. Fraden, Jacob. 2nd ed Sistemas controlados por computador /Karl J. Astrom, Bjorn Wittenmark. Astrèom, Karl Johan, Autómatas programables /Josep Balcells, José Luis Romeral. Balcells, Josep Las redes de Petri :en la automática y la informática /Manuel Silva. Silva, Manuel Autómatas programables industriales :arquitectura y aplicaciones /Gilles Michel. Michel, Gilles Autómatas programables :fundamento, manejo, instalación y prácticas /Alejandro Porras Criado, Antonio Plácido Montanero Molina. Porras Criado, Alejandro. 1a ed. esp., [reimp.] [2003] SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Evaluación de las distintas actividades formativas del alumno La evaluación de la asignatura se llevará a cabo en base a la valoración de: 1. Examen escrito que constará de una parte teórica y otra parte práctica. 2. Uno o varios trabajos de curso evaluables y de carácter obligatorio que deberá realizar el alumno (sólo o en grupo) 3. Prácticas de laboratorio. CALENDARIO DE EXÁMENES Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 12

11 CENTRO: E.T.S. de Ingeniería 1 ª Convocatoria Fecha: Aula: 25/1/2010 Hora: 0:0 Por definir CENTRO: E.T.S. de Ingeniería 2 ª Convocatoria Fecha: Aula: 6/9/2010 Hora: 0:0 Por definir CENTRO: E.T.S. de Ingeniería 3 ª Convocatoria Fecha: Aula: 2/12/2009 Hora: 0:0 Por definir TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: EDUARDO FERNANDEZ CAMACHO JOSE ANGEL ACOSTA RODRIGUEZ FRANCISCO RODRIGUEZ RUBIO CARLOS BORDONS ALBA MIGUEL ANGEL RIDAO CARLINI LAURA ROA ROMERO Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 12

12 ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. GRUPO: Grupo 3 (Intensif. Eléctrica + Organización + Producción) (881341) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: CUESTA ROJO, FEDERICO Lunes Fecha: Aula: Del 20/09/10 al 14/01/11 Hora: De 10:00 a 11:30 AULA 207 PRIMERA PLANTA Jueves Fecha: Aula: Del 20/09/10 al 14/01/11 Hora: De 12:30 a 14:00 AULA 207 PRIMERA PLANTA Viernes Fecha: Aula: Del 20/09/10 al 14/01/11 Hora: De 12:30 a 14:00 AULA 207 PRIMERA PLANTA Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 12