Universidad de Jaén

Ninguno

La asignatura Automatización y Control se imparte en el segundo cuatrimestre del primer curso del máster de Ingeniería Industrial con carácter obligatorio.

 Proporciona una visión global de la aplicabilidad de la automática en entornos industriales profundizando en comunicaciones industriales distribuidas, visión por computador y robótica industrial.

La asignatura parte de conocimientos adquiridos en la asignatua de Automática Industrial. Si dicha asignatura fue convalidada, pero el temario de origen no incidía en la programación mediante Grafcet del autómata S7-1200 mediante TIA Portal, el alumno deberá adquirir dicho conocimiento por su cuenta.

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.

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.

Descripción de las principales soluciones actuales de automatización de procesos.
Diseño e integración de máquinas automáticas.
Diseño e implantación de sistemas distribuidos de control.
Diseño de proyectos de automatización y control de procesos.

Teoría

Bloques Temáticos

1.  Introducción a la Robótica industrial. Configuraciones básicas y programación.
2.  Interfaz Gráfico con el usuario (GUI) y Sistemas SCADA.
3.  Autómatas programables. Programación en lenguaje estructurado.
4. Comunicaciones industriales
5.      Accionamientos eléctricos. Control de motores eléctricos

 

1. Introducción

Lógica programada --> Definición y ejemplos de lógica programada

Toma de decisiones en sistemas automatizados de control discreto. --> Debate sobre la capacidad para gestionar complejas actividades técnicas o profesionales o proyectos que requieren nuevos enfoques de aproximación, asumiendo la responsabilidad de las decisiones adoptadas

1.  Introducción a la Robótica industrial. Configuraciones básicas y programación.

Principales configuraciones de los robots industriales. --> configuraciones de cinemática serie y paralelo. Grados de libertad

Programación de un robot industrial FANUC. Ejemplos prácticos. --> Coordinación con dispositivos externos, semaphores, señales digitales, instrucciones de movimiento y de control del ejecución

Sincronización entre robots. Robots cooperantes. --> Señales digitales de acknoledge, protocolo de comunicaciones, señales de coordinación, flujogramas de observación

1. Interfaz Gráfico con el usuario y Sistemas SCADA

Dispositivos tradicionales de interfaz con el usuario --> dispositivos electromecánicos, grados de protección, características principales y simbología de los dispositivos electromecánicos de mando y maniobra.

Visualizadores y Paneles táctiles --> características principales de los paneles táctiles como interfaz hombre-máquina.

Definición de un Sistema SCADA--> características distintivas respecto a las interfaces hombre máquina, OPC, sistemas remotos .

Elaboración de alarmas e históricos--> herramienta de supervisión del proceso para reforzar las implicaciones de seguridad para el operario y para el mantenimiento de los estándares de seguridad e impacto ambiental.

1.  Autómatas programables. Programación en lenguaje estructurado.

Recordatorio de automatismos programados. --> repaso de los contenidos vistos en Automática Industrial

Tipos de lenguajes para autómatas programables --> descripción y ejemplo de los lenguajes, especialmente los existentes para Siemens.

Características del PLC S7-1200 de Siemens. --> memoria, tiempo de ciclo, número de contadores, entradas, salidas...

Programación de Autómatas Programables con Grafcet --> repaso de la herramienta de solución de problemas Grafcet. Introducción de nuevos recursos de programación avanzada.

Componentes de un Grafcet según la norma 61131-3 --> repaso de las modificaciones introducidas por la nueva norma sobre representación mediante Grafcet

Traducción a lenguaje estructurado de las estructuras básicas de Grafcet. --> introducción al lenguaje estructurado y ejemplos de traducción de las estructuras y componentes principales

Recursos compartidos. à explicación del problema del recurso compartido y exposición de la forma de abordarlo; ejemplos

Marchas y paradas de emergencia à explicación y programación de los modos de marcha y paradas; definición de actuaciones para preservar la seguridad del operario y de la instalación.

1. Comunicaciones industriales

Conceptos básicos y motivación à ventajas de las comunicaciones industriales en cuanto a fiabilidad y coste

Nivel físico y de enlace à definición, clasificaciones y ámbito

Profinet y bus AS-i à características y ámbito de aplicación

Transformación digital e Industria 4.0 à alcance y motivación; gemelos digitales

1.      Accionamientos eléctricos. Control de motores eléctricos

Motores de corriente alterna à principio de funcionamiento y características; curvas de funcionamiento

Motores de corriente continua à principio de funcionamiento y características; curvas de funcionamiento

Estabilidad. Curvas Par-Velocidad à criterios de estabilidad en accionamientos motor-carga; tipos de curvas en función de la aplicación

Control de motores à servomecanismos, captadores de posición, PID

Dispositivos de protección de personas, equipos e instalaciones à elementos de protección (relés); tipos de pulsadores y contactos para garantizar la seguridad; ejemplo de conexiones para garantizar la seguridad

 

Tema de repaso

Resumen y visión global de la asignatura en el contexto del máster à revisión general de los contenidos de otras asignaturas y enlace con Automatización y Control

Prácticas

Las prácticas se realizarán semanalmente, en grupos de dos personas, y serán de dos horas de duración.

Previo a la práctica se proporcionará un guión con un ejercicio que el alumno debe plantear. A lo largo de las dos horas de prácticas, se completará y probará el ejercicio, comprobando su funcionamiento.

Están previstas las siguientes prácticas.

1. Manejo de un robot industrial Fanuc. Diseño de un programa de manipulación sencillo à movimientos de cada una de las articulaciones, introducción de un programa sencillo de apilado; tool offset y offset
2. Software de programación de robot Roboguide Sincronización entre robots à gestión de señales entre dos robots para la entrega de una pieza
3. Manejo de un robot industrial Fanuc. Diseño de programa de manipulación II à funciones en TPE, programación avanzada en TPE
4. Programación con autómatas programables I. Configuración de red Profinet. à programa de comunicación bidireccional entre dos autómatas programables Siemens
5. Automatismos eléctrico y electroneumáticos de lógica cableada à conexión de automatismos de lógica cableada; accionamiento de cilindros neumáticos; mando simultáneo para prevenir la pérdida de extremidad de un operario.
6. Diseño de una interfaz Hombre-Máquina para la operación de un automatismo electroneumático à programación de un panel táctil y comunicación con autómata programable para supervisar elementos neumáticos, un motor eléctrico y elementos de mando y protección
7. Control de una estación de ensamblado de piezas o simulación mediante Factory IO à estudio de una estación para obtener su modo de funcionamiento, y sus señales digitales de entrada y salida; exploración de la aplicación Factory IO y sus posibilidades de simulación
8. Programación de autómata programable en lenguaje estructurado. Señales analógicas à utilización de señales analógicas y operaciones matemáticas (suma, integración y comparación) de señales no digitales.
9. Control de una estación de ensamblado de piezas II parte o simulación mediante Factory IO à diseño autónomo del sistema de control de una estación de ensamblado de piezas; diseño autónomo de una estación de control mediante la aplicación Factory IO.
10. Programación de autómata programable en lenguaje estructurado para el control de un automatismo neumático. Bloques de función à creación de un bloque de función para la realización de un subproceso y llamada desde el el programa principal.
11. Control de motores de corriente continua y motores paso a paso à utilización de matlab para la comunicación de un driver que controla la posición y velocidad de un motor de corriente continua; programación del código en TIA Portal para el comando de un motor paso a paso utilizando módulos tecnológicos.

Semana	A1	A2	A3	Trabajo autónomo	Observaciones
Nº 1: 22 -28 feb 2021	2				Teoría: Presentación
Nº 2: 1 - 7 mar 2021	2			4	Teoría: Robótica. Explicación de la Práctica Robótica 1
Nº 3: 8- 14 mar 2021	2	2		4	T.Robótica. Práctica Tutorial Robótica
Nº 4: 15 - 21 mar 2021	2	2		5	T Robótica. Práctica Robótica 2
Nº 5: 22 - 28 mar 2021	2	2		5	T: Interfaz HMI y SCADA  Práctica Profinet
Período no docente: 29 mar - 4 abr 2021	2	2			T: PLC. Recordatorio Práctica Interfaz HMI
Nº 6: 5 - 11 abr 2021	2	2		5	T: PLC. Grafcet recordatorio. Práctica Automatismos
Nº 7: 12 - 18 abr 2021	2	2		5	T: PLCs. Grafcet. Ejercicios. Práctica Estación ensamblado 1
Nº 8: 19 – 25 abr 2021	2	2		6	T: PLCs. Grafcet. Señales analógicas. Práctica Estación ensamblado 2
Nº 9: 26 abr - 2 may 2021	2			6	T: PLCs. Grafcet. Bloques Función Práctica Señales analógicas
Nº 10: 3 - 9 may 2021	3	2		8	T: PLC Marchas y paradas. Práctica FB y neumática
Nº 11: 10 - 16 may 2021	3	2		9	T: Motores AC y DC Práctica marchas y paradas
Nº 12: 17- 23 may 2021	3	2		6	T: Motores. Estabilidad. Práctica motores
Nº 13: 24 - 28 may 2021	3			7	T: Motores. Control.
Total	30	20		75

 

La presentación establecida por defecto para asignaturas del máster in Ingeniería Industrial es la siguiente:

• A1 Clases expositivas en gran grupo. Presencial 100% (*). Clase a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados.
• A2 Clases en pequeño grupo. Presencial 100% (*). Clase a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados.

(*)  El Centro podrá establecer presencialidad rotativa dependiendo del número de estudiantes y aforo del  aula/laboratorio de acuerdo con las medidas sanitarias (clase en el horario y aula/laboratorio asignados a una parte del grupo y retransmisión por videoconferencia al resto, con rotación periódica de estudiantes, según determine el Centro).

En este modo no se prevé ningún cambio en  las actividades formativas, metodológicas y de presencialidad respecto del modo totalmente presencial.

Si el Centro estableciese presencialidad rotativa, las clases expositivas en gran grupo se impartirían a los alumnos presentes y se retransmitiría por videoconferencia al resto. Las clases en pequeño grupo mantendrían el número y contenido de las prácticas, pero los integrantes del grupo (2 alumnos por grupo) asistirían alternativamente a las prácticas, permitiéndose y fomentándose la comunicación entre los integrantes de cada grupo para la resolución de los problemas planteados. El método de evaluación de las prácticas no cambiaría.

El método de evaluación mediante examen no variaría respecto del modo presencial. 

La exposición de trabajos voluntarios podría realizarse o bien on-line o bien de forma presencial retransmitida.

 

 

En caso de escenario no presencial, se proporcionará a los alumnos simuladores de robots FANUC y del programa CODESYS para que puedan realizar las prácticas de simulación. 

Las prácticas de programación de Autómatas Programables, a realizar con TIA Portal, se adaptarán a las posibilidades de acceso remoto a los PCs del laboratorio A3-485. Si es posible, se utilizarán remotamente dichos PC en conjunción con unos bastidores de accionamiento neumático, y de control de motores.

Si no fuera posible acceder a dicho programa, se utilizará CODESYS para las prácticas de autómatas. En ese caso, los alumnos enviarán el código del programa que resuelve el ejercicio planteado en cada práctica y/o un video demostrativo de su funcionamiento.

 

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es

Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.

Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.

Derechos: puede ejercitar sus derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, supresión, limitación y portabilidad remitiendo un escrito a la dirección postal o electrónica indicada anteriormente. En el supuesto que considere que sus derechos han sido vulnerados, puede presentar una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es

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Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.

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Derechos: Ud. podrá ejercitar los derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación, Portabilidad, Limitación del tratamiento, Supresión o, en su caso, Oposición. Para ejercitar los derechos deberá presentar un escrito en la dirección arriba señalada dirigido al Servicio de Información, Registro y Administración Electrónica de la Universidad de Jaén, o bien, mediante correo electrónico a la dirección de correo electrónico. Deberá especificar cuál de estos derechos solicita sea satisfecho y, a su vez, deberá acompañarse de la fotocopia del DNI o documento identificativo equivalente. En caso de que actuara mediante representante, legal o voluntario, deberá aportar también documento que acredite la representación y documento identificativo del mismo. Asimismo, en caso de considerar vulnerado su derecho a la protección de datos personales, podrá interponer una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es