PROGRAMA DE LA ASIGNATURA: INSTALACIÓN DE SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN Y DATOS Curso 2006/2007 CENTRO: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES TITULACIÓN: INGENIERO INDUSTRIAL ORIENTACIÓN: INSTALACIONES Y CONSTRUCCIÓN CURSO: QUINTO (5º) TIPO DE ASIGNATURA: OPTATIVA CRÉDITOS TOTALES: 6 CRÉDITOS AULA / GRUPOS: 3 / 1 CRÉDITOS LABORATORIO / GRUPOS: 3 / 2 CRÉDITOS PRÁCTICAS: 0 ANUAL/CUATRIMESTRAL: CUATRIMESTRAL (1er CUATRIMESTRE) PROFESORADO: Nombre profesor Código Créditos Armesto Quiroga, José Ignacio 0774 3A + 6L * Tutorías: consultar apartado ANEXOS. 1 de 1
CONOCIMIENTOS PREVIOS Los conocimientos impartidos en las asignaturas Teoría de Sistemas (troncal de 3º curso) y Sistemas Automáticos (troncal de 4º curso) constituyen una base fundamental de partida para el desarrollo de la materia abordada. Los contenidos de la asignatura Fundamentos de Automatización (optativa de 3º curso) cubren con mayor profundidad y complementan adecuadamente algunos de los contenidos relacionados con alguno de los temas del programa de aula y laboratorio de esta asignatura. OBJETIVOS Se pretende dar una visión aplicada en relación a la instalación de sistemas de automatización e intercambio de información industrial, con el objetivo de proporcionar al alumno los conceptos básicos relacionados con los sistemas modernos de control de procesos, de manera que esté capacitado para: 1. Conocer los diversos equipos industriales utilizados en los sistemas de automatización de procesos y las principales arquitecturas de interconexión empleadas en la industria 2. Evaluar las alternativas a la hora de analizar un sistema o proceso productivo susceptible de ser automatizado. TEMARIO DE AULA Horas totales A = 30. Número de Temas = 8. Tema 1.- Introducción a la automatización industrial. (2 HORAS) La automática. Automatismos industriales. Sistemas de fabricación. Realización tecnológica del control. Concepto de sistema de control. Automatización de sistemas de eventos discretos. Ejemplos y tipos de sistemas de automatización industrial. Tema 2.- El computador y el ciclo de proceso de un producto. (4 HORAS) Conceptos generales. Diseño asistido por computador. Simulación e ingeniería asistidas por computador. Fabricación asistida por computador: clases de automatización y sus características. Planificación de los productos a fabricar. Tema 3.- Equipos para la automatización industrial. (4 HORAS) Sistemas de control numérico. Autómatas programables. Computadores industriales. Controladores de procesos continuos. Sistemas CAD-CAM. Sistemas de manipulación de elementos. 2 de 2
Tema 4.- Sistemas de fabricación flexible. (4 HORAS) Módulo de fabricación flexible. Célula de fabricación flexible. Línea de fabricación flexible. Taller flexible. Tema 5.- Fabricación integrada por computador. Pirámide CIM. (4 HORAS) Introducción y antecedentes. Niveles funcionales de un sistema de fabricación: nivel de proceso, nivel de estación, nivel de célula, nivel de área, nivel de fábrica, nivel de empresa. Tema 6.- Comunicaciones industriales. (4 HORAS) Introducción. Redes de comunicaciones industriales. Clasificación. Redes de datos: redes de empresa y fábrica, redes de célula. Redes de control: redes de controladores, redes de sensores-actuadores. Familias de redes industriales. Tema 7.- Sensores y actuadores industriales. (4 HORAS) Sensores industriales: finales de carrera, detectores inductivos, detectores capacitivos, detectores ultrasónicos, detectores fotoeléctricos, detectores magneto/inductivos. Actuadores industriales: accionamientos eléctricos, accionamientos neumáticos, accionamientos hidráulicos. Tema 8.- Implantación de sistemas de automatización industrial. (4 HORAS) Introducción. Arquitectura de los sistemas de automatización. Diseño de los cuadros de control y maniobra. Electrificación: cableado clásico, sistemas precableados, entradas/salidas distribuidas. Proyecto de sistemas de automatización. PROGRAMA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO Horas totales L = 30. Número de Prácticas L = 9. Práctica 1.- Introducción a los sistemas de automatización industrial. (2 HORAS) Presentación de los medios disponibles en los laboratorios de la asignatura. Práctica 2.- Diseño asistido por computador de proyectos de automatización industrial. (2 HORAS) Entorno STEP7: diseño y configuración de proyectos de automatización industrial. Práctica 3.- Autómatas programables I. (2 HORAS) Entorno STEP7: programación de autómatas. Conceptos básicos de automatización industrial. Práctica 4.- Autómatas programables II. (4 HORAS) Entorno STEP7: programación de autómatas. Conceptos avanzados de automatización industrial. 3 de 3
Práctica 5.- Fabricación integrada por computador. Pirámide CIM. (4 HORAS) Jerarquía de sistemas de automatización industrial. Pirámide CIM. Autómatas programables y computadores industriales. Comunicación entre niveles. Práctica 6.- Comunicaciones industriales. Redes de datos. (4 HORAS) Comunicaciones TCP/IP. Práctica 7.- Comunicaciones industriales. Redes de control. (4 HORAS) Comunicaciones AS-i y PROFIBUS. Práctica 8.- Sensores y actuadores industriales. (2 HORAS) Estudio de los sensores y actuadores industriales presentes en los sistemas de automatización disponibles en el laboratorio. Práctica 9.- Implantación de sistemas de automatización industrial. (6 HORAS) Análisis y diseño de los cuadros de control, maniobra y cableado presentes en los sistemas de automatización disponibles en el laboratorio de manutención industrial (almacén aéreo, power&free, transelevador, manipulador, etc.). BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Autómatas programables: entorno y aplicaciones E. Mandado, J. Marcos, C. Fernández, J.I. Armesto, S. Pérez. Ed. Paraninfo, 2005 Ingeniería de la Automatización Industrial R. Piedrafita Ed. Ra-Ma, 2004 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Automatas Programables J. Balcells, J.L. Romeral. Ed. Marcombo, 1997 Automatización de Procesos Industriales E. García Moreno. Servicio de Publicaciones de la UPV, 1999 Automation, Production systems and Computer Integrated Manufacturing (2º Edición) M.P. Groover. Ed. Prentice-Hall, 2001 4 de 4
ORGANIZACIÓN DOCENTE: Método docente: La docencia se desarrolla dividida en clases teóricas y clases prácticas. Todas las clases teóricas se imparten en aula con ayuda de pizarra y en ocasiones (dibujos o esquemas complicados) con proyección de transparencias o con retroproyector SVGA. Las clases prácticas de ejercicios se desarrollan en aula con pizarra; Las clases prácticas de laboratorio se desarrollan por grupos de alumnos en los laboratorios de denominados Informática Industrial (Lab 24) y Manutención Industrial (Aula 3) sitos en la ETSII de Vigo. Las prácticas de laboratorio se desarrollarán, en su mayoría, en tandas de dos horas de duración cada una. Evaluación: Se realizarán pruebas correspondientes al finalizar el cuatrimestre y en las restantes convocatorias oficiales en las fechas, horarios y lugares determinados por la Jefatura de Estudios del Centro. La evaluación de la docencia de Aula se llevará a cabo mediante prueba escrita y supondrá como mínimo el 75% de la calificación global. Se hará constar específicamente la calificación correspondiente a la correcta resolución de cada una de las cuestiones que la compongan. La suma de estas calificaciones será de 10 puntos. La evaluación de la docencia de Laboratorio formará parte de la calificación global, y supondrá hasta un máximo del 25% de la misma. Su evaluación podrá llevarse a cabo en forma de cuestiones incorporadas a la prueba escrita descrita anteriormente o bien mediante una prueba oral individual a realizar en el laboratorio. La calificación global se calculará como media ponderada de las calificaciones obtenidas en la evaluación de Aula y Laboratorio. Será preciso obtener una calificación global igual o superior a 5 puntos para superar la asignatura. Los criterios de valoración serán específicos en cada prueba. Cualquier alumno tiene la opción de presentarse al examen final y a las convocatorias extraordinarias, independientemente de sus resultados en prácticas. A potestad del equipo docente de la asignatura, aquellos alumnos que superen holgadamente todas las prácticas durante el curso, podrán tener la opción de realizar un proyecto en lugar de la prueba escrita relativa a la docencia de aula; los alumnos 5 de 5
que presenten y defiendan adecuadamente el proyecto que se les asigne (a entregar antes de la fecha de entrega de actas) superarán la asignatura. 6 de 6
ANEXOS Horarios de Tutorías de los profesores de la Asignatura en el presente curso académico: Profesor: José Ignacio Armesto Quiroga Tutorías: Miércoles de 11:00 a 14:00 Martes de 9:00 a 11:00 y de 13:00 a 14:00 Lugar: Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática (Despacho 10) E.T.S.I. Industriales. Vigo. Bibliografía adicional: Manuales de la familia de controladores lógicos LOGO!. Ed.: SIEMENS AG. (Disponible en http://www1.ad.siemens.de/logo/ftp/logo_0500_sp.pdf) Manuales de la familia de autómatas SIEMENS S7-200 y S7-300. Ed.: SIEMENS AG. (Disponibles en http://www.aisa.uvigo.es/celso/documentos) Norma IEC 61131-3: Programmable Controllers Programming Languages) Ed.: International Electrotecnical Comission (IEC). (Disponible en http://www.aisa.uvigo.es/celso/documentos) Problemas resueltos con Autómatas Programables. J.P. ROMEDA, J.A. LORITE, S. MONTORO Ed.: Paraninfo. Comunicaciones Industriales. Una visión práctica con SIMATIC S7 SEMPERE PAYA, SILVESTRE BLANES, MARTINEZ GUARDIOLA Ed.: Universidad Politécnica de Valencia. Información adicional: Se dispone de software, desarrollado en el Departamento, que puede complementar adecuadamente el desarrollo de algunas de las prácticas de la asignatura, particularmente en lo relativo a la parte de descripción funcional de sistemas secuenciales y concurrentes. Para acceder a dicho software, consultar la siguiente dirección de Internet: http://www.aisa.uvigo.es/software.html 7 de 7