Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 77312013 - Control de sistemas mecatrónicos y automatización

TITULACIÓN: Máster Univ. en Ingeniería mecatrónica
CENTRO: Centro de Estudios de Postgrado de UJA

CURSO ACADÉMICO: 2018-19
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Control de sistemas mecatrónicos y automatización
CÓDIGO: 77312013 CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 4.0 CURSO: 1 CUATRIMESTRE: PC
WEB: https://dv.ujaen.es/goto_docencia_crs_807377.html
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: ESTEVEZ ESTEVEZ, ELISABET
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA
ÁREA: 520 - INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA
N. DESPACHO: A3 - 445 E-MAIL: eestevez@ujaen.es TLF: 953212167
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/112139
URL WEB: -
 
NOMBRE: CANO MARCHAL, PABLO
IMPARTE: Teoría
DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA
ÁREA: 520 - INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA
N. DESPACHO: A3 - 444 E-MAIL: pcano@ujaen.es TLF: 953212631
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/86670
URL WEB: -
 
NOMBRE: Marcos, Marga
E-MAIL: marga.marcos@ehu.eus TLF: -
URL WEB: -
INSTITUCIÓN: Universidad del País Vasco
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:
-
CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:
-
El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CB10 Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo
CG3MMKTR Comprender y ser capaz de aplicar las herramientas básicas de investigación en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica.
CG4MMKTR Comprender, analizar y evaluar teorías, resultados y desarrollos en el idioma de referencia, además de en la lengua materna, en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica.
E15MMKTR Conocer, desarrollar e implementar sistemas de control avanzado e inteligente en sistemas mecatrónicos.
E16MMKTR Conocer y aplicar los conceptos principales de la automatización 4.0.
Resultados de aprendizaje
Resultado RB10 Ser capaces de asumir la responsabilidad de su propio desarrollo profesional y de su especialización en uno o más campos de estudio.
Resultado RE15MM Demuestra que conoce y que es capaz de desarrollar e implementar sistemas de control avanzado e inteligente en sistemas mecatrónicos.
Resultado RE16MM Aplica los conceptos principales de la automatización 4.0.
Resultado RG3mMKTR Demuestra que comprende y utiliza las herramientas básicas de investigación en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica.
Resultado RG4mMKTR Es capaz de comprender, analizar y evaluar teorías, resultados y desarrollos en el idioma de referencia, además de en la lengua materna, en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica.
5. CONTENIDOS

· Técnicas avanzadas de identificación de sistemas.
· Control avanzado aplicado a sistemas mecatrónicos.
· Diagnosis y sistemas tolerantes a fallos.
· Integración de controladores inteligentes en sistemas de automatización.
· Internet de las cosas aplicado a la industria.

Tema 1: Control Automático: Conceptos Previos e implementación de un lazo de control (4Horas)

  • Sistemas dinámicos y estabilidad
  • Realimentación y ubicación de polos
  • Variables de interés en un lazo de control
  • Efecto de perturbaciones y ruido
  • Hardwrae: sensores,actuadores y computadores

Tema 2: Identificación de sistemas (2Horas)

  • Identificación en el dominio del tiempo
  • Identificación en el dominio de la frecuencia

Tema 3: Control avanzado de dispositivos mecatrónicos (6Horas)

  • Discretización de controladores continuos
  • Control Digital Discreto
  • Control iterativo

Tema 4. Automatización Industrial. Conceptos Introductorios (2Horas)

  • Evolución y tendencias en Automatización: Industria 4.0
  • Automatismos Combinacionales vs Secuenciales
  • Automatismos cableados
  • Automatismos programados

Tema 5. Diseño de Automatismos Secuenciales (4Horas)

  • Fases del ciclo de vida de un proyecto de automatización
  • Guía GEMMA
  • GRAFCET
  • AutomationML

Tema 6: Proyectos de Automatización Industriales (6 Horas)

  • Introducción. Proceso de desarrollo del software
  • Estándares en la Automatización: IECA 61131,  IEC 61499, STEP 7
  • TIA Portal (STEP 7)
  • TwinCat  (IEC 61131)

Práctica 1: Control de un motor de corriente continua (4Horas)

Diseño e implementación del controlador mediante discretización de control continuo

Ensayo de motor de corriente continua con tiempo de muestreo alto

Diseño e implementación del controlador mediante diseño digital directo

Práctica 2: Implementación de controlador iterativo para seguimiento de trayectoria de robot móvil (4Horas)

Implementación de controlador iterativo como actualización de referencias pasadas al controlador de bajo nivel

Práctica 3: Diseño y desarrollo del control de un sistema de embotellado y etiquetado (2Horas)

Diseño GRAFCET

Codificación en TIA-PORTAL

Codificación en TwinCat

 Práctica 4: Diseño y desarrollo del control de estaciones de célula de fabricación flexible FMS-200 (6Horas)

Diseño: GEMMA/GRAFCET

Codificación en TIA-PORTAL

SCADA

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1a - Actividades en gran grupo
  • M1a - Docencia en gran grupo: clases magistrales, exposición de teoría y ejemplos generales y conferencias
30.0 45.0 75.0 3.0
  • CB10
  • CG3MMKTR
  • CG4MMKTR
  • E15MMKTR
  • E16MMKTR
A67 - Actividades en pequeño grupo
  • M86 - seminarios, debates, actividades prácticas y aclaración de dudas
10.0 15.0 25.0 1.0
TOTALES: 40.0 60.0 100.0 4.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

Clases expositivas en gran grupo y 4 prácticas a realizar durante el cuatrimestre donde se aplicarán todos los conceptos adquiridos durante las clases magistrales

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Asistencia en actividades presenciales . 5.0%
Conceptos teóricos de la materia Participación en actividades presenciales . 10.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Examen sobre los conceptos teóricos y prácticos de la materia . 50.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Realización de trabajos, casos o ejercicios prácticos . 35.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:
  • Examen teórico (50%)
  • Prácticas de laboratorio (35%)
  • Evaluación de los trabajos presentados (15%)
8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Autómatas programables : entorno y aplicaciones. Edición: [1ª ed., 3ª reimp.]. Autor: -. Editorial: Madrid: Thomson, 2008  (C. Biblioteca)
  • Neumática industrial: diseño, selección y estudio de elementos neumáticos. Edición: -. Autor: Peláez Vara, Jesús. Editorial: Madrid: CIE Dossat, 2002  (C. Biblioteca)
  • Automating with Simatic S7-1200 : hardware components, programming with STEP 7 Basic in LAD and FBD,. Edición: 2ª ed. Autor: Berger, Hans. Editorial: Berlin : Siemens Aktiengesellschaft, 2013  (C. Biblioteca)
  • Sistemas de control en tiempo discreto. Edición: -. Autor: Ogata, Katsuhiko. Editorial: México [etc.]: Prentice Hall Hispanoamericana, cop. 1996  (C. Biblioteca)
  • Iterative Learning Control [Recurso electrónico] Robustness and Monotonic Convergence for Interval. Edición: -. Autor: Ahn, Hyo-Sung. Editorial: London : Springer-Verlag London Ltd, 2007  (C. Biblioteca)
  • Autómatas programables : entorno y aplicaciones. Edición: [1ª ed., 3ª reimp.]. Autor: -. Editorial: Madrid: Thomson, 2008  (C. Biblioteca)
  • Neumática industrial: diseño, selección y estudio de elementos neumáticos. Edición: -. Autor: Peláez Vara, Jesús. Editorial: Madrid: CIE Dossat, 2002  (C. Biblioteca)
  • Automating with Simatic S7-1200 : hardware components, programming with STEP 7 Basic in LAD and FBD,. Edición: 2ª ed. Autor: Berger, Hans. Editorial: Berlin : Siemens Aktiengesellschaft, 2013  (C. Biblioteca)
  • Sistemas de control en tiempo discreto. Edición: -. Autor: Ogata, Katsuhiko. Editorial: México [etc.]: Prentice Hall Hispanoamericana, cop. 1996  (C. Biblioteca)
  • Iterative Learning Control [Recurso electrónico] Robustness and Monotonic Convergence for Interval. Edición: -. Autor: Ahn, Hyo-Sung. Editorial: London : Springer-Verlag London Ltd, 2007  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Automating with STEP 7 in STL and SCL: programmable controllers SIMATIC S7-300 400. Edición: 5th rev. and enlarged ed.. Autor: Berger, Hans, 1949-. Editorial: Erlangen : Publicis Pub. ; 2009.  (C. Biblioteca)
  • IEC 61131-3: Programming Industrial Automation Systems [Recurso electrónico] : Concepts and Programming Languages, Requirements for Programming Systems, Decision-Making Aids . Edición: -. Autor: John, Karl Heinz. Editorial: Berlin, Heidelberg : Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010.  (C. Biblioteca)
  • Sistemas de control moderno. Edición: 10ª ed., [última repr.]. Autor: Dorf, Richard C.. Editorial: Madrid [etc.]: Pearson Prentice Hall, D.L. 2011  (C. Biblioteca)
  • Automating with STEP 7 in STL and SCL: programmable controllers SIMATIC S7-300 400. Edición: 5th rev. and enlarged ed.. Autor: Berger, Hans, 1949-. Editorial: Erlangen : Publicis Pub. ; 2009.  (C. Biblioteca)
  • IEC 61131-3: Programming Industrial Automation Systems [Recurso electrónico] : Concepts and Programming Languages, Requirements for Programming Systems, Decision-Making Aids . Edición: -. Autor: John, Karl Heinz. Editorial: Berlin, Heidelberg : Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010.  (C. Biblioteca)
  • Sistemas de control moderno. Edición: 10ª ed., [última repr.]. Autor: Dorf, Richard C.. Editorial: Madrid [etc.]: Pearson Prentice Hall, D.L. 2011  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA

Aparecerá en la web del Máster. 

Carácter orientativo (cada sesión duración 2h)

  • Sesión 1: Introducción y conceptos previos
  • Sesión 2: Implementación de un lazo de control
  • Sesión 3: Identificación de sistemas
  • Sesión 4: Control discreto
  • Sesiones 5, 6 y 7 Control de un motor CC
  • Sesión 8: control iterativo
  • Sesiones 9 y 10  Implementación de un control iterativo para seguimiento de trayectoria de robot móvil.
  • Sesión 11: Automatización industrial. Conceptos introductorios.
  • Sesiones 12 y 13: Diseño de Automatismos secuenciales
  • Sesión 14 Dseño y desarrollo del control de un sistema de embotellado y etiquetado
  • Sesiones 15 y 16 y 17 Proyectos de Automatización industriales
  • Sesiones18, 19 y 20. Diseño y desarrollo del sistema de control de estaciones de célula de fabricación flexible FMS-200.