Programa de la asignatura 0702023 para el curso académico
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CURSO ACADÉMICO ASIGNATURA 2010/2011 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS CÓDIGO PLAN 0702023 1997 TIPO* CURSO/S** Op CUATRIMESTRE IDIOMA/S Segundo Español 2º CRÉDITOS Teoría * Tipo: Tr = Troncal; Ob = Obligatoria; Op = Optativa; Le = Libre Elección / ** Curso: CF = Complementos de formación; PF = Proyecto fin de carrera CAMPUS LEON CENTRO ESCUELA DE INGENIERIAS INDUSTRIAL E INFORMATICA TITULACIÓN Ingeniería Informática DEPARTAMENTO/S Ingeniería Eléctrica y de Sistemas y Automática ÁREA/S Ingeniería de Sistemas y Automática (520) NOMBRE EN INGLÉS PROCESSES AUTOMATION 4.00 Prácticas Problemas Clínicos 3.50 0.00 0.00 Total ECTS 7.50 6.00 CONTENIDO Asignatura cuatrimestral que introduce a los alumnos en la automatización de procesos industriales y sienta las bases para la intensificación de Automática en la Ingeniería Informática. CONTENIDO EN INGLÉS Analysis of processes. Elements of automation. PROFESORADO APELLIDOS/NOMBRE ÁREA CAT. SITUACIÓN TEORÍA PRÁCT. EMAIL MARCOS MARTÍNEZ DAVID 520 TEU RESPONSABLE SI SI david.marcos@unileon.es FERNÁNDEZ SÁNCHEZ EVA 520 PA RESPONSABLE SUP. SI SI efersn@unileon.es FERNÁNDEZ SÁNCHEZ EVA 520 PA COLABORADOR SI SI efersn@unileon.es INFORMACIÓN ACADÉMICA OBJETIVOS Introducir al alumno en la automatización de procesos industriales partiendo del análisis de procesos para desarrollar una automatización utilizando los elementos y herramientas habituales en la industria. Paralelamente se pretende sentar la base para acceder con garantías de éxito a la intensificación de Automática dentro de la Ingeniería Informática. TEMARIO INTRODUCCIÓN: Principales elementos de campo: Sensores de temperatura y presión, motores y válvulas. CAPÍTULO 1º: AUTÓMATAS Y SISTEMAS DIGITALES Sistemas secuenciales asíncronos caracterizados por niveles. Codificación. Tabla de fases. Estados equivalentes. Transiciones críticas. Diagramas de flujo. Matriz de salida. Matriz de excitación. Grafo de funcionamiento. Implementación por filtrado. Otros sistemas de implementación. Caracterización por cambios de nivel. Tiempos de subida y permanencia. Concepto del grafo de transición. Sistemas secuenciales síncronos. Aplicaciones. Síntesis de sistemas síncronos con contadores. Bloques. Unidad de control, unidad operativa. Sistemas cableados y microprogramados. CAPÍTULO 2º: UNIDADES DE MEMORIA Y CONVERTIDORES A/D Y D/A Acceso aleatorio; Volátiles y no volátiles, cronogramas, líneas de control, memorias de R/W simultáneas. Memorias reales. Aplicaciones, ampliaciones de memoria. Acceso serie: FIFO y LIFO. Cronogramas. Aplicaciones. Conversión Digital - Analógica: Precisión, Resolución, Tiempo de asentamiento. Tipos de conversión Digital - Analógica. Conversión Analógica - Digital: características, tipos de convertidores. Convertidores para microprocesadores, diseño de la U.C. para un convertidor. Aplicaciones básicas de los DAC. Sample and hold. Fuente de voltaje programable. Control digital de frecuencia. Integración en sistemas automatizados. Página 1 de 4 CAPÍTULO 3º: COMUNICACIONES Y REDES. Definiciónes de comunicación, mensaje, información, bits, símbolo. Tipos. Medios de comunicación: Tendencias. Tipos y características: pares trenzados, coaxiales, fibras ópticas, enlaces al aire libre, microondas, satélites. Introducción a la teoría de señal: bases, componentes. Aplicaciones. Modulación, codificación. Tipos. Modems. Estándares. Multiplexación: en el dominio temporal; en el dominio de la frecuencia. Redes: Topologías, tipos. Métodos de conmutación. Problema del medio compartido. Arquitectura de red en capas: modelo OSI. Otros modelos. Ejemplos de algoritmos de redes. Ejemplos de L.A.N en propiedad. Problemas derivados del acceso al medio. Redes en banda ancha, C.S.M.A./C.D. Token bus, token ring, (fibra óptica). Normas IEEE 802.1 hasta la IEEE 802.8. Tramas, M.A.U., transmisiones, colisiones, rendimiento y congestión. Estándares de interfaces: Serie: RS-232, RS-422, RS-423, RS-485. Paralelo: IEEE 488. GPIB. Ejemplos industriales de las LAN. Problema del control y automatización de sistemas de gran tamaño. Sistema distribuidos. Ejemplo de sistema distribuido. Nodebus, Fieldbus, Carrierbandlan. Procesadores de aplicación, de entrada salida. Control, programación, alarmas para automatizaciones avanzadas. CAPÍTULO 4º: INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN AVANZADA Evolución de los sistemas clásicos de Automatización. CAPÍTULO 5º: DOCUMENTACIÓN DE UN PROYECTO DE AUTOMATIZACIÓN Introducción a la gestión por procesos. Metodología de formación de proyectos de Automatización. Proyecto CIM: Evaluación de la necesidad. Viabilidad. Definición del proyecto: Determinación de subsistemas e introducción a la Memoria Técnica del Proyecto. PRÁCTICAS: 1ª Trabajo sobre la selección de elementos de instrumentación 2ª Trabajo sobre Sistemas Digitales de Proceso. 3ª Práctica de automatización con entrenador 4ª Trabajo sobre automatización con entrenador 5º Práctica de automatización con PLC METODOLOGÍA DOCENTE La metodología a utilizar consistirá en el desarrollo teórico del programa por parte del profesor, fundamentado en la bibliografía básica recomendada, enlaces web actualizados y lecturas complementarias. Tales fundamentos teóricos se aplicarán a través del estudio de casos eminentemente prácticos. El programa de Teoría se desarrollará con exposiciones teóricas, sobre el temario propuesto. Las prácticas de laboratorio se realizarán en base a ejercicios y supuestos prácticos sobre la automatización de procesos industriales contando con equipos industriales de última generación. Las actividades anteriores se completarán con una atención individualizada que el profesor dispensará al alumno en las horas de tutorías establecidas al efecto. PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Examen teórico 60%, prácticas y trabajos realizados 40%. BIBLIOGRAFÍA - Fundamentos de Sistemas Digitales. Thomas L. Floyd. Editorial Prentice Hall. - Sistemas Electrónicos Digitales. Enrique Mandado. Editorial Marcombo. Página 2 de 4 Parte II: Automatización Industrial. - Automatización de Procesos: Inteligencia Artificial. David Marcos Martínez, José Javier González Pacho. Edita Asociación de Investigación IAF. León. 2002. - Instrumentación electrónica. Miguel A. Pérez García, Juan C. Álvarez Antón, Juan C. Campo Rodríguez, Fco. Javier Ferrero Martín, Gustavo J. Grillo Ortega. Editorial Thomson. 2004 BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL - Ingeniería computacional. Diseño del hardware. M. Morris Mano. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana. - Teoría de conmutación y diseño lógico. Frederick J. Hill, Gerald Peterson. Editorial Limusa. - Introducción a la informática. Gregorio Fernández, Sáenz Vacas. Editorial Alianza Universidad. - Introducción a la Tecnología y diseño de Sistemas de Comunicaciones y Redes de ordenadores. John Freer. Editorial Anaya Multimedia. - Redes de ordenadores. Segunda Edición. Andrew Tanenbaum. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana. - Introducción a la Teoría y Sistemas de comunicación. B. P. Lathi. Editorial Limusa Noriega. - Redes neuronales artificiales. Fundamentos, modelos y aplicaciones. José R. Hilera, Víctor J. Martínez. Serie Paradigma. Editorial Rama. - Manuales técnicos de la serie I/A de Foxboro S.A. Documentación técnica de Fisher Rosemount. Documentación técnica de Honeywell-Bull. Documentación Técnica y Software de Opto 22. - Gestión de procesos. Reingeniería y mejora de los procesos de Empresa. José Antonio P. F. de Velasco. ESIC. ENLACES Página web de la asignatura: http://torio.unileon.es/~diejgp/ 1. Compañías fabricantes de equipos e instrumentos utilizados en automatizaciones industriales y en domótica: FOXBORO: http://www.foxboro.com/ FISHER-ROSEMOUNT: http://www.rosemount.com/ ENDRESS+HAUSSER: http://www.endress.com SMAR: http://www.smar.com/ YOKOGAWA: http://www.yokogawa.com/ SIEMENS INSTRUMENTACIÓN: http://www.feldgeraete.de/76/produkte/fuw.html MOBREY: http://www.mobrey.co.uk/flash_index.html ABB: http://www.abb.com/ HONEYWELL: http://content.honeywell.com/sensing/products/controls/ MICROMOTION: http://www.emersonprocess.com/micromotion/default.html SAMSON: http://www.samson.de/esamson.htm MASONEILAN: http://www.masoneilan.com/ PEPPERL+FUCHS: http://www.pepperl-fuchs.com/ OMRON: http://www.omron.es/ MTL: http://www.mtl-inst.com/ 2. Compañías fabricantes de sistemas utilizados en automatizaciones: OPTO22: http://www.opto22.com/ HONEYWELL: http://www.iac.honeywell.com/pub/mktg/products/ ABB: http://www.abb.com/ FISHER-ROSEMOUNT: http://www.emersonprocess.com/systems/products/ FOXBORO: http://www.foxboro.com/iasolutions/ YOKOGAWA: http://www.yokogawa.com/ INTELLUTION SCADA: http://www.intellution.com/products/ WONDERWARE SCADA: http://www.wonderware.com/ Página 3 de 4 IN-TOUCH SCADA: http://www.intouch.com/ SIEMENS PLC: http://www.ad.siemens.de/simatic/index_76.htm OMRON PLC: http://www.omron.es/ ALLEN-BRADLEY PLC: http://www.allen-bradley.com/ TELEMECÁNICA PLC: http://www.schneiderelectric.com/ 3. Otros enlaces: INSTRUMENT SOCIETY OF AMERICA (ISA): http://www.isa.org LISTA GENERAL DE RECURSOS INTERNET EN M&C: http://www.isa.org/techtalk/0,1314,0,00.html ENLACES DE ORGANIZACIONES Y REVISTAS: http://www.emersonprocess.com/home/library/index.html FIELDBUS FOUNDATION: http://www.fieldbus.org/ HART COMMUNICATION FOUNDATION: http://www.ccsi.com/hart/ CLUB INTERBUS: http://www.interbusclub.com/ ASI: http://www.as-interface.com/index.asp FLUKE: http://www.fluke.com/ BEAMEX: http://www.beamex.com/ Página 4 de 4
