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

 

Puede verse más detallado en

mecatrand.com/contenido-ayc

 

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

Contenido desarrollado

Bloque 1. Introducción

 

Tema 1. Introducción

 

- Automatismos continuos y discretos. Lógica cableada y programada
Diferencia en los principales tipos de automatismos en la industria
- 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

Bloque 2. Autómatas programables. Programación en lenguaje estructurado

 

Tema 2. Generalidades de los autómatas programables

 

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...

 

Tema 3. Programación de Autómatas Programables con Grafcet en lenguaje estructurado

 

• Repaso de la herramienta de solución de problemas Grafcet.
  Elementos y estructuras básicas. Tipos de representación
  - Traducción a lenguaje estructurado de las estructuras básicas de Grafcet.
  Introducción al lenguaje estructurado y ejemplos de traducción de las estructuras y componentes principales (etapas, salidas, consultas, temporizadores, contadores)
  - Componentes de un Grafcet según la norma 61131-3
  Repaso de las modificaciones introducidas por la nueva norma sobre representación
  - Funciones y Bloques de Función
  Definición y llamada. Parámetros actuales y operandos formales
  - Programación estructurada
  Lenguaje SCL (este apartado ya se irá introduciendo en apartados anteriores)
  Bloques de función albergando subgrafcet. Forzado de Grafcet. Macroetapas

 

Tema 4. Introducción de recursos de programación avanzada.

 

- Señales analógicas
Escalado, rango
- Recursos compartidos.
Explicación del problema del recurso compartido y exposición de la forma de abordarlo; ejemplos
- Marchas y paradas de emergencia
Explicación y programación de los modos de marcha y paradas
Definición de actuaciones para preservar la seguridad del operario y de la instalación.

 

Bloque 3. Interfaz Gráfico con el usuario y Sistemas SCADA

 

Tema 5. 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.

Bloque 4. Comunicaciones industriales

 

Tema 6. Comunicaciones industriales

 

- Conceptos básicos y motivación
Ventajas de las comunicaciones industriales en cuanto a fiabilidad y coste
- Nivel físico y de enlace
Definición, clasificaciones y ámbito
- Profinet y bus AS-i
Características y ámbito de aplicación

Tema 7. Transformación digital e Industria 4.0

 

- Alcance y motivación
- Gemelos digitales

 

Bloque 5. Introducción a la Robótica industrial. Configuraciones básicas y programación.

 

Tema 8. Generalidades de la robótica industrial

 

- Definiciones y grados de libertad
Grados de libertad de posicionamiento y de orientación
- Principales configuraciones de los robots industriales.
- Configuraciones de cinemática serie y paralela
- Sistemas de referencia cartesianos
Transformación de coordenadas

Tema 9. Programación de un robot industrial FANUC.

 

- Instrucciones
De movimiento y resto de instrucciones
- Tipos de variables
Escalares, posiciones, registros de posición, semaphores, señales DI/DO
- Coordinación con dispositivos externos
Semaphores, señales digitales, instrucciones de movimiento y de control de la ejecución
- Sincronización entre robots. Robots cooperantes.
Señales digitales de acknowledge, protocolo de comunicaciones, señales de coordinación, flujogramas de observación

 

Bloque 6. Accionamientos eléctricos. Control de motores eléctricos

Tema 10. Principios de funcionamiento de motores de corriente alterna y continua

 

- Motores de corriente alterna
Principio de funcionamiento y características
Curvas de funcionamiento
- Motores de corriente continua
Principio de funcionamiento y características
Curvas de funcionamiento - Estabilidad. Curvas Par-Velocidad
Criterios de estabilidad en accionamientos motor-carga
Tipos de curvas en función de la aplicación
- Control de motores
Servomecanismos, captadores de posición, PID

Tema 11. Accionamientos eléctricos

 

- Dispositivos de protección de personas, equipos e instalaciones
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
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. En la mayoría de prácticas se solicitará que, previo a la práctica, cada grupo envíe un e-mail con respuestas a las preguntas planteadas en el guion. A lo largo de las dos horas de prácticas, se completará y probará el ejercicio, comprobando su funcionamiento.

Están previstas las siguientes prácticas.

Práctica 1. Automatismos eléctricos y electroneumáticos de lógica cableada
-Conexión de automatismos de lógica cableada
-Accionamiento de cilindros neumáticos
-Mando simultáneo para prevenir la pérdida de extremidad de un operario

Práctica 2. Diseño de una interfaz hombre-máquina para operar un automatismo electroneumático
-Programación de un panel táctil y comunicación con autómata programable para supervisar elementos neumáticos, un motor eléctrico y elementos de mando y protección

Práctica 3. Simulación mediante Factory IO
-Exploración de la aplicación Factory IO y sus posibilidades de simulación
-Control de cinta transportadora

Práctica 4. Simulación mediante Factory IO. Señales analógicas
-Utilización de señales analógicas y operaciones matemáticas (suma, integración y comparación) de señales no digitales.

Práctica 5. Programación de PLC en SCL para control de automatismo neumático. Bloques de función
-Creación de un bloque de función para la realización de un subproceso y llamada desde el programa principal.

Práctica 6. Simulación mediante Factory IO. Recursos compartidos
-Gestión de una estación de transferencia compartida por dos cintas transportadoras mediante la aplicación Factory IO.

Práctica 7. Programación con autómatas programables. Configuración de red Profinet.
-Programa de comunicación bidireccional entre dos autómatas programables siemens

Práctica 8. Manejo de un robot industrial Fanuc. Diseño de un programa de manipulación sencillo
-Movimientos de cada una de las articulaciones
-Introducción de un programa sencillo de apilado: Tool Offset y Offset

Práctica 9. Software de programación de robot roboguide. Sincronización entre robots
-Gestión de señales entre dos robots para la entrega de una pieza

Práctica 10. Manejo de un robot industrial Fanuc. Diseño de programa de manipulación II
-Funciones en TPE. Programación avanzada en TPE

Práctica 11. Control de motores de corriente continua y motores paso a paso
-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.

Sem		A1	A2	A3	Trb Aut.	Observ
Sem1	21/feb a 22/feb	2			1	Tema 1. Presentación -
Sem2	28/feb a 29/feb	2	2		6	Tema 2. Generalidades de los autómatas programables.    Práctica 1. Automatismos cableados
Sem3	06/mar a 07/mar	2	2		6	Tema 3. Programación de Autómatas Programables con Grafcet en lenguaje estructurado    Práctica 2.  HMI de un pupitre electroneumático
Sem4	13/mar a 14/mar	2	2		6	Tema 3. Programación de Autómatas Programables con Grafcet en lenguaje estructurado    Práctica 3. PLCs recordatorio. Factory IO
Sem5	20/mar a 21/mar	2	2		6	Tema 3. Programación de Autómatas Programables con Grafcet en lenguaje estructurado. Funciones y FB    Práctica 4. PLCs Factory IO 2. Analógicas
	27/mar a 28/mar					Semana Santa - .
Sem6	03/abr a 04/abr	2	2		6	Tema 4.Programación avanzada. Recursos compartidos.   Práctica 5. PLCs Bloques de Función
Sem7	10/abr a 11/abr	2	2		6	Tema 5. Dispositivos de interfaz con el usuario.   Práctica 6. Factory IO Recursos Compartidos
Sem8	17/abr a 18/abr	2	2		6	Tema 6. Comunicaciones industriales. Tema 7. Industria 4.0.   Práctica 7. Red Profinet
Sem9	24/abr a 25/abr	2	2		6	Tema 8. Generalidades de la robótica industrial   Práctica 8. Manejo Fanuc real 1
Sem10	01/may a 02/may	3	0		6	Tema 9. Programación de un robot industrial FANUC.   Práctica 9. Manejo Fanuc real 2
Sem11	08/may a 09/may	3	2		6	Tema 9. Programación de un robot industrial FANUC.    Práctica 10. Manejo Fanuc real 2
Sem12	15/may a 16/may	3	2		7	Tema 10. Motores de corriente alterna y continua.    Práctica 11. Control de motores
Sem13	22/may a 23/may	3			7	Tema 11. Accionamientos eléctricos.  - .
		30	20	0	75

La presentación establecida por defecto para asignaturas del máster en 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.
• Para las tutorías, se realizarán preferentemente en el despacho A3-442. En caso de solicitarlo el alumno, podrán realizarse on-line en la dirección meet que proporcione el profesor.

(*)  El Centro podrá establecer presencialidad rotativa dependiendo del número de estudiantes y aforo del  aula/laboratorio (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

Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

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.

Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.

Legitimación: Los datos son tratados en base al cumplimiento de obligaciones legales (Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) y el consentimiento otorgado mediante la marcación de la casilla habilitada a tal efecto.

Destinatarios de los datos (cesiones o transferencias): Toda aquella persona que vaya a acceder a las diferentes modalidades de enseñanza.

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