24/12/2015Descriptor INACAP ASIGNATURA: Autómatas Programables 78 HORAS DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: La asignatura Autómatas Programables permite al alumno adquirir capacidades para proyectar y/o armar circuitos de control y de potencia de máquinas eléctricas mediante sistemas automáticos electrónicos de control que participan en procesos industriales, como así también, detectar fallas y actualizar programas de control para la continuidad del sistema. OBJETIVOS GENERALES: Al aprobar la asignatura, el alumno estará en condiciones de: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Describir el principio de funcionamiento para distintos Autómatas de tipo comercial. Seleccionar los componentes necesarios para un sistema de control electrónico, basado en el uso de los P.L.C. Interpretar programas de control con representación en diagrama de escalera. Programar el P.L.C. Cablear y realizar pruebas de funcionamiento de diferentes sistemas de control electrónico. Desarrollar el programa control que permitan satisfacer distintas necesidades de control de tipo industrial. Aplicar redes de comunicación industrial en el uso de los autómatas. UNIDADES DE APRENDIZAJE: 1 INTRODUCCIÓN A LA LÓGICA PROGRAMADA. HORAS 5 2 ARQUITECTURA DE UN AUTÓMATA PROGRAMABLE. 5 3 PROGRAMACIÓN DE LOS AUTÓMATAS. 10 4 SELECCIÓN Y MONTAJE DEL P.L.C. 5 5 APLICACIONES AL CONTROL INDUSTRIAL. 30 6 REDES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIAL. 15 EVALUACIÓN: 8 DOCENTE ELABORADOR: HERNAN ALVARADO PALACIOS. ASESOR DE DISEÑO CURRICULAR: SANDRA MOSCATELLI A. UNIDADES DE APRENDIZAJE 1. 5 Horas INTRODUCCIÓN A LA LÓGICA PROGRAMADA. APRENDIZAJES ESPERADOS 1.1. · Determinar el concepto de automatización. · Identificar cada una de las etapas de un sistema automatizado, respecto de un sistema de control tradicional. · Señalar ventajas y desventajas de uso de control electrónico. · Determinan los conceptos de control continuo y on off. CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1.1.1. Criterio en Definición http://siga3.inacap.cl/aapedescriptor/showasig_moodle.aspx?idasig=EM0202 CONTENIDOS MÍNIMOS OBLIGATORIOS · Concepto de automatización. · Esquema de un sistema automatizado. · Comparación entre un sistema automatizado y uno convencional. · Ventajas y desventajas del control electrónico. · Concepto de: Control on off. Control Continuo. 1/9 24/12/2015 Descriptor ACTIVIDADES MÍNIMAS OBLIGATORIAS Al inicio de la primera sesión, el docente presentará el programa de la asignatura y lo explicará a los alumnos. · Entregan información respecto de sus conocimientos previos a través del diálogo. · Comentan el programa de asignatura en relación a su aporte al mundo del trabajo. · Determinan el concepto de automatización de acuerdo a las variables que lo componen. · Identifican cada una de las partes que forman todo sistema automatizado. · Determinan diferencias entre la lógica programada v/s la lógica cableada. · Identifican las ventajas y las desventajas en el uso de esta tecnología respecto al control tradicional. · Determinan el concepto de control on off aplicado al control discreto. · Determinan el concepto de control continuo aplicado al control análogo. 2. 5 Horas ARQUITECTURA DE UN AUTÓMATA PROGRAMABLE. APRENDIZAJES ESPERADOS 2.1. · Identificar la estructura interna de un P.L.C. 2.2. · Determinar el funcionamiento del P.L.C., sobre la base de su esquema interno. 2.3. · Identificar los distintos módulos o tarjetas que forman el P.L.C. 2.4. · Indicar modos de trabajo del autómata de acuerdo con el tipo de programador. 2.5. · Mostrar tipos de P.L.C y tipos de programadores. CRITERIOS DE EVALUACIÓN CONTENIDOS MÍNIMOS OBLIGATORIOS 2.1.1. Criterio en Definición · Diagrama en bloques del autómata. C.P.U. Unidad de memoria. Microprocesador. Interfas. Etc. 2.2.1. Criterio en Definición · Procesamiento cíclico del programa (SCAN). 2.3.1. Criterio en Definición · Módulos de entrada y salida discreta. Transistorizadas. Rele. 8 y 15 ptos. · Módulos de entrada y salida análoga. De corriente. De voltaje. 2.4.1. Criterio en Definición · Modos de operación. On line. Off line. 2.5.1. Criterio en Definición · Tipos de P.L.C. · Tipos de programadores. ACTIVIDADES MÍNIMAS OBLIGATORIAS · Determinan el funcionamiento de cada uno de los elementos internos del P.L.C. · Identifican la relación entre estos elementos mediante diagrama en bloques. · Interpretan el funcionamiento de modo cíclico del programa de control. · Comentan mediante información técnica la importancia del tiempo de SCAN. http://siga3.inacap.cl/aapedescriptor/showasig_moodle.aspx?idasig=EM0202 2/9 24/12/2015 Descriptor · Identifican tipos de módulos de entrada y salida. · Reconocen uso y características principales de las módulos de entrada y salida digital. · Reconocen uso y características principales de las módulos de entrada y salida análoga. · Observan y analizan, con un modulo de entrada en su mano, las especificaciones técnicas de éste. · Observan y analizan, con un modulo de salida en su mano, las especificaciones técnicas de éste. · Comentan la diferencia entre ambos modos de trabajo. · Identifican la estructura del modo de operación On Line. · Identifican la estructura del modo de operación Off Line. · Comentan, de acuerdo a catálogos, diferencias entre distintos tipos de P.L.C. · Establecen diferencias entre distintos tipos de programadores. 3. PROGRAMACIÓN DE LOS AUTÓMATAS. APRENDIZAJES ESPERADOS 3.1. · Determinar el concepto de Direccionamiento. 3.2. · Identificar la estructura de una instrucción de acuerdo con el tipo de P.L.C utilizado. · Utilizar diagrama de escalera, para representar un esquema de control eléctrico. 3.3. · Identificar las distintas formas de programación utilizado por los autómatas programables. 3.4. · Describir el funcionamiento del P.L.C. utilizando distintas instrucciones. 3.5. · Definir entradas y salidas a controlar para elección adecuada del P.L.C. · Configurar el P.L.C. en relación a la cantidad de puntos a controlar. 10 Horas CRITERIOS DE EVALUACIÓN CONTENIDOS MÍNIMOS OBLIGATORIOS 3.1.1. Criterio en Definición · Concepto de direccionamiento. 3.2.1. Criterio en Definición · Estructura e una instrucción. Operandos. Operadores. · Diagrama de escalera. 3.3.1. Criterio en Definición · Esquema de contactos. · Esquema de funciones. · Lenguaje de instrucciones. 3.4.1. Criterio en Definición · Tipos de instrucciones: Lógicas. De memoria. De tiempo. De conteo. De salto. Aritméticas. De comparación. De palabras. Etc. 3.5.1. Criterio en Definición · Criterios de selección del P.L.C. Cantidad de puntos a controlar. Modo de control, discreto o análogo. Niveles de señales de acuerdo al modo de control. ACTIVIDADES MÍNIMAS OBLIGATORIAS · Identifican el direccionamiento de las instrucciones de acuerdo al P.L.C. utilizado. · Comentan las diferencias existentes en el direccionamiento de acuerdo a distintos tipos de P.L.C. http://siga3.inacap.cl/aapedescriptor/showasig_moodle.aspx?idasig=EM0202 3/9 24/12/2015 Descriptor · Dibujan símbolos utilizados en las instrucciones en un programa de control. · Dibujan esquemas de control eléctrico mediante la utilización del diagrama de escalera. · Relacionan la instrucción con el direccionamiento. · Identifican las distintas formas de representar un programa de control. · Dibujan programas de control de acuerdo a las distintas formas de representación. · Dibujan programas de control utilizando las distintas formas de representación. · Programan el P.L.C. utilizando las distintas formas de representación. · Comentan características de cada una de las formas de representación. · Desarrollan ejemplos de aplicación para cada instrucción. · Diferencian los símbolos para cada instrucción. · Establecen criterio de selección entre tamaño de programa y modelo de C.P.U. 4. SELECCIÓN Y MONTAJE DEL P.L.C. APRENDIZAJES ESPERADOS 4.1. · Identificar sus características técnicas para satisfacer las necesidades del control. · Montar el P.L.C. con sus componentes y accesorios para un funcionamiento adecuado. 5 Horas CRITERIOS DE EVALUACIÓN 4.1.1. Criterio en Definición CONTENIDOS MÍNIMOS OBLIGATORIOS · Análisis de las características técnicas a base de catálogos comerciales. · Cableado y montaje del P.L.C. · Cableado de elementos de entrada y salida. ACTIVIDADES MÍNIMAS OBLIGATORIAS · Seleccionan el P.L.C. de catálogos técnicos de acuerdo al requerimiento de control. · Realizan conexiones típicas de elementos de y el montaje del PLC, de acuerdo a instrucciones dadas por el docente. · Realizan conexiones típicas de elementos de entradas y salidas discretas. · Realizan conexiones típicas de elementos de entradas y salidas análogas. 5. APLICACIONES AL CONTROL INDUSTRIAL. APRENDIZAJES ESPERADOS 5.1. · Programar el P.L.C. para la partida directa de un motor trifásico · Montar el P.L.C. con sus módulos periféricos para la partida directa de un motor trifásico 5.2. · Detectar, en modo test, el programa de control, de forma tal de realizar detección y corrección de fallas. · Programar el P.L.C. para la inversión de giro de un motor trifásico con partida directa 5.3. · Montar el P.L.C. con sus módulos periféricos para la inversión de giro con partida directa de un motor trifásico CRITERIOS DE EVALUACIÓN 30 Horas CONTENIDOS MÍNIMOS OBLIGATORIOS 5.1.1. Criterio en Definición · Programación del PLC · Montaje del P.L.C. para la partida directa de un motor trifásico. 5.2.1. Criterio en Definición · Detección y corrección de fallas. · Programación del PLC 5.3.1. Criterio en Definición · Montaje del P.L.C. para la inversión de giro de un motor trifásico con partida directa http://siga3.inacap.cl/aapedescriptor/showasig_moodle.aspx?idasig=EM0202 4/9 24/12/2015 5.4. · Detectar, en modo test, el programa de control, de forma tal de realizar detección y corrección de fallas. 5.5. · Programar el P.L.C. para la partida reducida, estrella triángulo de un motor trifásico. · Montar el P.L.C. con sus módulos periféricos para la partida reducida, estrella triángulo de un motor trifásico. 5.6. · Detectar, en modo test, el programa de control, de forma tal de realizar detección y corrección de fallas. 5.7. · Programar el P.L.C. para la inversión de giro de un motor trifásico con partida a tensión reducida estrella triangulo. 5.8. · Montar el P.L.C. con sus módulos periféricos para la inversión de giro de un motor trifásico con partida a tensión reducida estrella triangulo. 5.9. · Probar, en modo test, el programa de control, de forma tal de realizar detección y corrección de fallas. 5.10. · Programar el PLC para el control de la variable temperatura de un proceso. 5.11. · Montar el P.L.C. con sus módulos periféricos para el control de la variable temperatura en procesos industriales. · Probar, en modo test, el programa de control, de forma tal de realizar detección y corrección de fallas. 5.12. · Programar el PLC para el control de la variable presión de un proceso. · Montar el P.L.C. con sus módulos periféricos para el control de la variable presión. 5.13. · Probar, en modo test, el programa de control, de forma tal de realizar detección y corrección de fallas. 5.14. · Programar el PLC para el control de la variable nivel · Montar el P.L.C. con sus módulos Descriptor 5.4.1. Criterio en Definición · Detección y corrección de fallas. 5.5.1. Criterio en Definición · Programación del PLC · Montaje del P.L.C. para la partida a tensión reducida, estrella triangulo, de un motor trifásico. 5.6.1. Criterio en Definición · Detección y corrección de fallas. 5.7.1. Criterio en Definición · Programación del PLC. 5.8.1. Criterio en Definición · Montaje del P.L.C. para la inversión de giro de un motor trifásico con partida a tensión reducida estrella triangulo. 5.9.1. Criterio en Definición · Detección y corrección de fallas. 5.10.1. Criterio en Definición · Programación del PLC. 5.11.1. Criterio en Definición · Montaje del P.L.C. para el control de la variable temperatura. · Detección y corrección de fallas. 5.12.1. Criterio en Definición · Programación del PLC · Montaje del P.L.C. para el control de la variable presión. 5.13.1. Criterio en Definición · Detección y corrección de fallas. 5.14.1. Criterio en Definición · Programación del PLC · Montaje del P.L.C. para el control de la variable nivel. http://siga3.inacap.cl/aapedescriptor/showasig_moodle.aspx?idasig=EM0202 5/9 24/12/2015 Descriptor periféricos para el control de la variable nivel. 5.15. · Probar, en modo test, el programa de control, de forma tal de realizar detección y corrección de fallas. 5.16. · Programar el PLC para el control de un sistemas de correas transportadoras. · Montar el P.L.C. con sus módulos periféricos para el control de correas transportadoras. · Probar, en modo test, el programa de control, de forma tal de realizar detección y corrección de fallas. 5.15.1. Criterio en Definición · Detección y corrección de fallas. 5.16.1. Criterio en Definición · Programación del PLC · Montaje del P.L.C. para el control de un sistema con correas transportadoras. · Detección y corrección de fallas. ACTIVIDADES MÍNIMAS OBLIGATORIAS · Programan en el P.L.C. el programa de control que cumpla con las necesidades de control y requerimientos preestablecidos por el docente. · Arman el circuito de control y de señalización de la partida directa de un motor trifásico, supervisados por el docente, de acuerdo a guía práctica elaborada por él. · Arman etapa de potencia, realizando pruebas de corriente, voltaje, RPM, supervisados por el docente · Detectan y corrigen fallas en el programa de control. supervisados por el docente. · Programan en el P.L.C. el programa de control que cumpla con las necesidades de control y requerimientos establecidos por el docente.. · Arman el circuito de control y de señalización de la inversión de giro de un motor trifásico con partida directa, supervisados por el docente, de acuerdo a guía práctica elaborada por él. · Arman etapa de potencia, realizando pruebas de corriente, voltaje, RPM. supervisados por el docente · Detectan y corrigen fallas en el programa de control. supervisados por el docente. · Programan en el P.L.C. el programa de control que cumpla con las necesidades de control y especificaciones establecidas por el docente. · Arman el circuito de control y de señalización de la partida a tensión reducida, estrella ¿ triangulo de un motor trifásico, supervisados por el docente, de acuerdo a guía práctica elaborada por él. · Arman etapa de potencia, realizando pruebas de corriente, voltaje, RPM. supervisados por el docente. · Detectan y corrigen fallas en el programa de control, supervisados por el docente. · Programan en el P.L.C. el programa de control que cumpla con las necesidades de control preestablecidas. · Arman el circuito de control y de señalización de la inversión de giro de un motor con partida a tensión reducida estrella triangulo, supervisados por el docente, de acuerdo a guía práctica elaborada por él. · Arman etapa de potencia, realizando pruebas de corriente, voltaje, RPM. supervisados por el docente · Detectan y corrigen fallas en el programa de control , supervisados por el docente. · Programan en el P.L.C. el programa de control de temperatura de acuerdo a especificaciones establecidas por el docente. · Arman el circuito para el control de la variable temperatura, supervisados por el docente, de acuerdo a guía práctica elaborada por él. · Realizan mediciones de variable, supervisados por el docente. · Detectan y corrigen fallas en el programa de control · Programan en el P.L.C. el programa de control de presión de acuerdo a especificaciones establecidas por el docente. · Arman el circuito de control para la variable presión, supervisados por el docente, de acuerdo a guía práctica elaborada por él. · Realizan mediciones de la variable. supervisados por el docente. · Detectan y corrigen fallas en el programa de control. · Programan en el P.L.C. el programa de control que cumpla con las necesidades de control preestablecidas por el docente. http://siga3.inacap.cl/aapedescriptor/showasig_moodle.aspx?idasig=EM0202 6/9 24/12/2015 Descriptor · Arman el circuito de control para la variable nivel, supervisados por el docente, de acuerdo a guía práctica elaborada por él. · Realizan mediciones de la variable. supervisados por el docente. · Detectan y corrigen fallas en el programa de control. · Programan en el P.L.C. el programa de control, según especificaciones del proyecto. · Arman el circuito de control y de señalización del funcionamiento del sistema supervisados por el docente, de acuerdo a guía elaborada por él. · Arman etapa de potencia, realizando pruebas de corriente, voltaje, RPM. supervisados por el docente. · Detectan y corrigen fallas en el programa de control. 6. REDES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIAL. APRENDIZAJES ESPERADOS 6.1. · Determinar estructura de la red MODBUS. 6.2. · Identificar el protocolo de comunicación para Modbus. 6.3. · Determinar estructura de la red BITBUS. 6.4. · Identificar el protocolo de comunicación para Bitbus. 6.5. · Determinar estructura de la red PROFIBUS. 6.6. · Identificar el protocolo de comunicación para Profibus. 15 Horas CRITERIOS DE EVALUACIÓN CONTENIDOS MÍNIMOS OBLIGATORIOS 6.1.1. Criterio en Definición · Estructura lógica. · Medio físico. · Arquitectura de la interfaz de comunicaciones Modbus. 6.2.1. Criterio en Definición · Funciones del protocolo. · Aplicaciones industriales. 6.3.1. Criterio en Definición · Estructura lógica. · Medio físico. · Arquitectura de la interfaz de comunicaciones Modbus. 6.4.1. Criterio en Definición · Funciones del protocolo. · Aplicaciones industriales. 6.5.1. Criterio en Definición · Estructura lógica. · Medio físico. · Arquitectura de la interfaz de comunicaciones Modbus. 6.6.1. Criterio en Definición · Funciones del protocolo. · Aplicaciones industriales ACTIVIDADES MÍNIMAS OBLIGATORIAS · Identifican la estructura del modo de operación de la red Modbus. · Dibujan esquemas representativos. · Comentan características de la red de comunicación. · Identifican la estructura del modo de operación. · Identifican la estructura del modo de operación de la red Bitbus. · Dibujan esquemas representativos. · Comentan características de la red de comunicación. · Identifican la estructura del modo de operación. · Identifican la estructura del modo de operación de la red Profibus. · Dibujan esquemas representativos. · Comentan características de la red de comunicación. http://siga3.inacap.cl/aapedescriptor/showasig_moodle.aspx?idasig=EM0202 7/9 24/12/2015 Descriptor · Identifican la estructura del modo de operación. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Al inicio de la primera sesión se deberá presentar el programa de la asignatura (objetivos generales, objetivos específicos, contenidos, actividades, bibliografía y evaluación: cómo, cuándo, ponderación) y comentarlo con el grupo curso. Estrategias aplicables para todas las unidades: El docente: · Explica mediante situaciones típicas encontradas en su experiencia profesional, la aplicación más frecuente de los diferentes tipos de circuitos de control basados en el uso de los autómatas programables. · Estimula el auto perfeccionamiento basado en la actualización constante del conocimiento sobre aparición de nuevos elementos tecnológicos aplicados en el control electrónico. · Asesora el desarrollo de las prácticas de cada laboratorio basados en las guías de actividades para cada circuito analizado en las unidades de la asignatura. · Realiza sus clases en forma expositiva en cada unidad y acompaña a cada sesión de un apunte resumen de los temas tratados. · Analiza las condiciones de riesgos existentes en el laboratorio y de todos los componentes a utilizar. UNIDAD I El docente: · Contextualiza la Unidad I · Realiza una introducción de los temas a tratar dentro de la unidad, señalando el objetivo final a lograr al término de ésta. · Describe las etapas que comprenden un esquema de control identificando los elementos físicos que los componen. · Describe las ventajas y desventajas en la aplicación industrial del control mediante el Autómata v/s el control tradicional. UNIDAD II El docente: · Contextualiza la Unidad II · Realiza una introducción de los temas a tratar dentro de la unidad, señalando el objetivo final a lograr al término de ésta. · Describe el funcionamiento de cada uno de los elementos internos del P.L.C. · Guía a los alumnos en desarrollo de los diferentes tipos de P.L.C., para cada necesidad de control. UNIDAD III El docente: · Contextualiza la Unidad III · Realiza una introducción de los temas a tratar dentro de la unidad, señalando el objetivo final a lograr al término de ésta. · Analiza las condiciones de riesgo al realizar cada actividad. · Describe el funcionamiento del software a utilizar para la programación del control. · Guía a los alumnos en desarrollo de los diferentes tipos de circuitos para cada control. UNIDAD IV El docente: · Contextualiza la Unidad IV · Realiza una introducción de los temas a tratar dentro de la unidad, señalando el objetivo final a lograr al término de ésta. · Analiza las condiciones de riesgo al realizar cada actividad. · Describe, de acuerdo a catálogos, el montaje del P.L.C. · Guía a los alumnos en desarrollo de los diferentes tipos de circuitos a cablear, de acuerdo al tipo de señal utilizada en el control. UNIDAD V El docente: · Contextualiza la Unidad V · Realiza una introducción de los temas a tratar dentro de la unidad, señalando el objetivo final a lograr al término de ésta. http://siga3.inacap.cl/aapedescriptor/showasig_moodle.aspx?idasig=EM0202 8/9 24/12/2015 Descriptor · Analiza las condiciones de riesgo al realizar cada actividad. · Describe la conexión y programación para cada aplicación en el control de un motor eléctrico en un sistema industrial. · Describe la conexión y programación para cada aplicación en el control de un sistema industrial. · Asesora a los alumnos en desarrolla de cada actividad especificada en las guías prácticas del laboratorio. · Supervisa y guía a los alumnos en la programación y montaje del PLC, y las pruebas de funcionamiento normal y contra fallas. UNIDAD VI El docente: · Contextualiza la Unidad VI · Realiza una introducción de los temas a tratar dentro de la unidad, señalando el objetivo final a lograr al término de ésta. · Expone las características, ventajas, desventajas, aplicación de las redes de comunicación industrial. · Describe la arquitectura de conexión para cada tipo de red de comunicación industrial. BIBLIOGRAFÍA DE LA ASIGNATURA Bibliografia Obligatoria Título Autor Año ISBN/ISSN Editorial Fuente Nombre Recurso Digital Tipo de Material Autómatas programables y sistemas de automatización Mandado Pérez, Enrique 2010 9786077686736 Alfaomega Libro Autómatas programables Balcells, Josep 1998 9701502477 Alfaomega Libro Título Autor Año ISBN/ISSN Editorial Fuente Nombre Recurso Digital Tipo de Material Autómatas programables : fundamento, manejo, instalación y prácticas Porras Criado, Alejandro 1990 8476154933 McGraw Hill Libro Bibliografia Sugerida: Cerrar http://siga3.inacap.cl/aapedescriptor/showasig_moodle.aspx?idasig=EM0202 9/9