ESCUELA TECNOLÓGICAINSTITUTO TÉCNICO CENTRAL PROGRAMA DE ELECTROMECÁNICA INGENIERÍA ELECTROMECANICA ASIGNATURA: Automatización II CÓDIGO: 6009 – E10V SEMESTRE: Décimo CRÉDITOS: Tres (3) Semanas: 18 Horas semanales Presenciales: 4 Fecha de Actualización: Febrero 04 de 2015 Docente: Jaime Barragán Velasco Email: [email protected] Hoja 1 de 6 Programación en diagramas de contactos. • Elegir los elementos para realizar el control. TEMÁTICA GENERAL: 1: CONCEPTOS Y ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL Introducción a la Automatización Industrial. La asignatura se centra en los automatismos convencionales. Elementos del sistema de control. Lenguajes de alto nivel y gráficos. • Implantar el control mediante lógica cableada. • Diseñar el control mediante lógica combinacional o lógica secuencial. Puesta en marcha y paradas: GEMMA. siguiendo las metodologías francesas Grafcet y Gemma. Estructuras básicas del GRAFCET. Automatismos analógicos y digitales.OBJETIVOS: Básicamente son conocer y aprender las técnicas y los equipos utilizados en la automatización de sistemas industriales. Diseño de automatismos combinacionales. Etapas iniciales. Programación en lista de instrucciones. Interfaces de entrada / salida. 3: PROGRAMACIÓN DEL AUTÓMATA Representación de sistemas de control. • Organizar e implantar un sistema elemental de supervisión (SCADA). en los casos sencillos o programada. Tiempos de ejecución y control en tiempo real. Diseño basado en GRAFCET. Ciclo de funcionamiento del autómata. Interfaces específicas. Programación en diagrama de funciones. en el autómata programable de alta gama Siemens Simatic S7-300 y en la programación básica necesaria para la construcción de sistemas SCADA/HMI. Control mediante PC compatible. Lenguajes de programación. Método general de diseño basado en GEMMA. Modos de operación. Al final del curso el alumno debería ser capaz de: • Identificar la planta a controlar y modelarla desde un punto de vista lógico. • Identificar los posibles niveles de automatización: desde el automatismo sencillo hasta el sistema de supervisión o SCADA. mediante la utilización del autómata programable. El autómata programable (PLC’s). preposicionamiento y alarmas. . Macro etapas. 2: EL AUTÓMATA PROGRAMABLE Arquitectura interna del autómata. Diseño de automatismos secuenciales. Automatismos cableados y programables. Lenguaje GRAFCET: Elementos de base y reglas de evolución. Identificación de variables y asignación de direcciones. 4: DISEÑO DE AUTOMATISMOS LÓGICOS Automatismos combinacionales y secuenciales. Configuración del autómata. Redes de comunicación industrial: Clasificación. 7: PROGRAMAS SIEMENS SIMATIC S-7 PARA AUTOMATIZACIÓN. 6: LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN GRÁFICA PARA AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL Ambientes para desarrollo de aplicaciones gráficas. inicio (Start-Up) y servicio (Service) Generar documentación Funciones operativas y de diagnóstico . Concepto CIM. Arquitectura y Tecnología de Transmisión. Introducción a Sistemas SCADA. Bus AS-I: Componentes.5: ELEMENTOS AVANZADOS EN AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL Niveles de automatización. diagramas de Bloques de Función (FBD) y Lista de Instrucciones (IL) Simular el programa (S7-PLCSIM) y descargar el programa hacia el PLC Modos de prueba (Test). comunicación y adquisición de datos. para este caso el PLC S7-300 Especificar las comunicaciones de datos Diseñar la lógica del programa en lenguaje Ladder (LAD). Arquitectura y Tecnología de Transmisión. estructuras y modelos de programación. SCADA Y HMI Utilizando el software Simatic Step 7 Profesional que permite: Configurar y parametrizar el hardware. Profibus: Componentes. Semana CONTENIDO PROGRAMÁTICO PRESENTACIÓN DEL CURSO Presentación del Micro currículo Definición de las reglas del curso y fechas importantes del curso (presentación de trabajos. Tipos de PLC. 1 2 3 INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES Que es el PLC. exposiciones. contadores y funciones de relación Ecuación de la memoria. Software y programación del PLC. Bloques de Funciones Aplicaciones con Sistema Industriales . temporizadores. Algebra y teoremas de BOOLE Software e instrucciones de programación del PLC. Historia del PLC. Operaciones Lógicas y Combinacionales Programación IEC 61131-3 (Gráfica y Textual) PLC´S DE ALTA GAMA (MÖDULOS) Contadores & Temporizadores Marcas. Aplicaciones del PLC. Funciones Aritméticas. diferentes tipos de Flip-Flop. Introducción a la lógica digital Compuertas lógicas y circuitos ladder equivalentes. proyectos. Estructura del PLC. laboratorios y parciales). bobinas latch –Unlatch Introducción a los Autómatas de Alta Gama con el S7-300 Pirámide de la Automatización Propuesta para la Identificación y Planteamiento de un Proceso a Automatizar FUNDAMENTACIÓN PLC´S DE ALTA GAMA Generalidades de los PLC´s Identificación y Parámetros de PLC´s Modulares Protocolos de Comunicación PLC-PC-BUS DE CAMPO Entradas y Salidas Digitales. Programación. Nomenclatura del PLC. CAE. Flujo. CAM. etc. Variadores de velocidad Sistema HMI (Interface Hombre Máquina) Aplicaciones con PLC´s Modulares APLICACIONES INDUSTRIALES Práctica de Programación y Comunicación PLC – PC – PANEL – VARIADORES – TRANSMISORES Simuladores & Otros software PRIMER CORTE: 30% AUTOMATIZACIÓN DE UN PROCESO INDUSTRIAL Fundamentos de Procesos Industriales Concepto de Automatización del Proceso Organización de los Sistemas CIM (CAD.3 4 5 6 7 SISTEMAS PERIFÉRICOS Sistemas Análogos (Entrada y Salida) Sensores y Transmisores: Temperatura. Presión. CIM) Sistemas GEMMA Sistemas GRAFCET DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Identificación y planteamiento del Proceso Diseño General Planeación (Cronograma de Actividades) Desarrollo y Presentación del Modelo Mecánico Desarrollo y Presentación del Modelo Eléctrico Planos – Informes Técnicos . Velocidad. Presión. Control Selectivo.8 9 10 11 12 13 14 15 16 ESTRATEGIAS DE CONTROL APLICADAS A LOS PROCESOS INDUSTRIALES Control PID Control en Cascada. Velocidad. Frecuencia) Asignación de Entradas/Salidas Digitales Asignación de Entradas/Salidas Análogas Desarrollo del GRAFCET Desarrollo del GEMMA SEGUNDO CORTE: 30% PRUEBAS Y SIMULACIÓN DEL PROYECTO DE AUTOMATIZACIÓN Elaboración del programa Simulación y pruebas de escritorio y en el PC Elaboración del programa Simulación y pruebas en el PLC DEFINICIÓN DE COSTOS Y DISEÑO DEL PROYECTO DE AUTOMATIZACIÓN Análisis de costos Elaboración del presupuesto detallado DOCUMENTACIÓN Documentación Plano-Grafía Elaboración de manuales de operación y funcionamiento Elaboración de manuales de mantenimiento Fichas técnicas y cumplimiento de normas INTRODUCCIÓN AL SISTEMA SCADA Y SISTEMAS DE CONTROL DISTRIBUIDO Introducción Arquitectura Conexión con campo Bases de datos en tiempo real Interfaz Humano Maquina Supervisión y Control Integración con sistemas de control INTRODUCCIÓN AL SOFTWARE SIMATIC STEP 7 Entorno y herramientas de programación y simulación Configuración y ajuste de comunicaciones Diseño gráfico de pantallas HMI y SCADA . Control de Relación control Feed-Forward Control Multi-Variable ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL SISTEMA Selección de Controladores Industriales Selección de Sensores y Actuadores Selección de Interfaces (HMI – SCADA) ANÁLISIS Y PROGRAMACIÓN DEL SISTEMA Descripción Técnica del Sistema Diseño en Detalle Diseño Estructural Diseño detallado de cada subsistema Variables del Sistema (Temperatura. supondrá la falla y ausencia de calificación del mismo. entrega a tiempo. Para el examen final de 40%. Funcionamiento del modelo o de la simulación (10%). manejando arrancadores de motores Estrella/Triángulo con inversión de giro. La práctica de laboratorio sobre los equipos y un informe final con los resultados y conclusiones. se hace totalmente práctico y se evalúan los siguientes ítems: 1. 3. la prueba queda anulada y se reportará el hecho a la decanatura. Se pueden utilizar todas las fuentes de información disponible. Laboratorios (15%) en grupos de dos (2) personas máximo. Socialización del proyecto mediante exposición (10%). Sistema de evaluación propuesto: Para los cortes de 30%. manejo de apertura y cerrado de puertas. salvo casos de fuerza mayor. El incumplimiento de esta norma. Sistema de troquelado de piezas en material base. llenadora y tapadora de botellas. Programación del PLC (10%). Incluye al inicio de cada sesión de laboratorio la revisión del preinforme o preparación para la práctica. Los informes escritos presentados a destiempo supondrán una baja en la calificación máxima final de una décima por cada día de retraso. controlando la distancia mediante pulsos. Control de cantidad de espacios en un parqueadero. 2. código escrito. en casos fortuitos se recibirán por correo electrónico pero este medio es la excepción. prueba de conocimientos individual que incluye la teoría expuesta en clase. Exposiciones o Controles de Lectura (5%). Ascensor de tres niveles con plataforma hidráulica. siempre y cuando estén debidamente citadas y no sea un Copy & Paste directo. exposición con diapositivas y modelo funcional del proyecto de automatización. evolución en la realización de las prácticas e informe final de la misma. con dos bombas mezcladoras.SOCIALIZACIÓN Socialización y exposición del proyecto final 19 EXAMEN FINAL: 40% Ejemplos de las prácticas de programación a realizar: 17 - Manejo de un carro reversible. Documentación del proyecto (10%). las preguntas hechas en cada exposición y planteamientos prácticos. trabajo individual cada exposición implica la elaboración y socialización de diapositivas y un trabajo escrito a manera de informe que incluye como mínimo cinco (5) preguntas y respuestas. Los criterios para calificar cada práctica son grado de funcionamiento. Sistema de bombeo para llenado y vaciado de tanque. . Roscado de material base por machuelo. semáforo de ocupación. que se utilizarán en el parcial escrito. fraude o utilización de trabajos de terceros bajados de Internet. implementación del modelo y programación del PLC para la automatización. con control de profundidad del hueco. Máquina dosificadora. 3. 4. informe final del proceso. preparación de la práctica. sobre los conocimientos y elementos básicos para realizar la práctica. Parcial escrito (10%) individual. 2. En caso de comprobarse copia. simulada y documentada. Control de acceso tipo exclusa para dos puertas bancarias. La asistencia a todas las sesiones del laboratorio es obligatoria. Todos los informes y preinformes deberán entregarse por escrito. que permite reconocer el grado de aprendizaje e interacción con el mundo real. se evalúan diferentes ítems: 1. ADVERTENCIA: Cada trabajo e informe de laboratorio demuestra el trabajo del grupo. Mariano Sabaca España AUTOMATISMOS INDUSTRIALES – LIBRO DE PRÁCTICAS. José Luis Durán Moyano. Sergio Cerdá Fernández COMUNICACIONES INDUSTRIALES – SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL AUTOMÁTICOS. José Roldán Viloria AUTOMATISMOS INDUSTRIALES. INSTALACIÓN Y PRÁCTICAS. Gilles Michel AUTÓMATAS PROGRAMABLES Y SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN. Bibliografía recomendada: AUTÓMATAS PROGRAMABLES. El incumplimiento de esta norma. Iñigo Gútiez Chagartegui COMUNICACIONES INDUSTRIALES CON SIMATIC S7. Pilar Mengual Bibliografía adicional: AUTÓMATAS PROGRAMABLES. Celso Fernández Silva. José Luís Romeral. Alejandro Porras Criado. José Antonio Barbado Santana. Manuel Pineda Sánchez AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES: ROBÓTICA Y AUTOMÁTICA. salvo casos de fuerza mayor.Aplican las mismas normas del laboratorio. Pedro Romera. Emilio García Moreno. Josep Balcells Sendra.PRÁCTICAS DE LABORATORIO. MANEJO. Juan Gámiz Caro. Carlos Fernández AUTOMATIZACIÓN DE MANIOBRAS INDUSTRIALES MEDIANTE AUTÓMATAS PROGRAMABLES. Enrique Mandado Pérez. J. Jesús Martín Sierra AUTOMATISMOS INDUSTRIALES. Roberto Bezos Sánchez-Horneros AUTOMATISMOS INDUSTRIALES. NEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS. supondrá la falla y ausencia de calificación del mismo. Florencio Jesús Cembranos Nistal AUTOMATISMOS INDUSTRIALES. Antoni Grau Saldes AUTOMATISMOS ELÉCTRICOS. Jorge Marcos Acevedo. J. Vicente Guerrero. Ramón Yuste CONTROLADORES LÓGICOS. Manuel Álvarez Pulido SISTEMAS SCADA. Jesús Aparicio Bravo. Rafael Arjona . Luis Martínez. Julián Rodríguez Fernández. Aquilino Rodríguez Penín CUADERNO DE PRÁCTICAS PARA AUTOMATISMOS CABLEADOS Y PROGRAMADOS. José Moreno. La asistencia a todas las sesiones del laboratorio es obligatoria. Juan Pérez Cruz. José Armesto Quiroga AUTOMATISMOS ELÉCTRICOS E INDUSTRIALES. BUSES INDUSTRIALES Y DE CAMPO . Aquilino Rodríguez Penín STEP 7: UNA MANERA FACIL DE PROGRAMAR PLC DE SIEMENS. Herminio Martínez García. Víctor Miguel Sempere Payá. André Simón AUTÓMATAS PROGRAMABLES – FUNDAMENTO. Juan Carlos Martín. AUTOMATIZACIÓN – PROBLEMAS RESUELTOS CON AUTÓMATAS PROGRAMABLES. Sebastián Montoro COMUNICACIONES INDUSTRIALES. Antonio Lorite. José Miguel Rubio Calin CÓMO PROGRAMAR STEP7 Y NO MORIR EN EL INTENTO. Joan Domingo Peña. Antonio Placido Montanero AUTÓMATAS PROGRAMABLES INDUSTRIALES – ARQUITECTURA Y APLICACIONES. María Pilar García AUTOMATISMOS INDUSTRIALES. Luis Miguel Cerdá Filiu. Jones. Deon Reynders y Edwin Wright PROGRAMMABLE AUTOMATION TECHNOLOGIES: AN INTRODUCTION TO CNC. Hans Berger. . Herminio Martínez García EJERCICIOS RESUELTOS PARA AUTÓMATAS S7-300 (LENGUAJE AWL). L. Rafael Alberto Fino Sandoval SISTEMAS AUTOMÁTICOS INDUSTRIALES DE EVENTOS DISCRETOS. Manuel Pineda Sánchez. Pedro Ubieto Artur DISEÑO Y APLICACIONES CON AUTÓMATAS PROGRAMABLES. DCS. Kandray CONTROLLING WITH SIMATIC: PRACTICE BOOK FOR SIMATIC S7 AND PCS7 CONTROL SYSTEMS. SOFTWARE. Pedro Ibañez Carabantes. 2006 PROGRAMMABLE CONTROLLERS: THEORY AND IMPLEMENTATION. Emilio González Rueda INGENIERÍA DE LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL. Hans Berger. PROGRAMMABLE CONTROLLERS SIMATIC S7300/400. Bryan Quedan faltando los manuales del fabricante Siemens para los PLC S7-300. 2008 AUTOMATING WITH STEP-7 IN STL AND SCL. Juan Gámiz Caro. Gordon Clarke. C. Ángel Sapena Bañó MANUAL DE AUTOMATISMOS INDUSTRIALES – CONCEPTOS Y PROCEDIMIENTOS. Hans Berger. Joan Domingo Peña. el programas del Step 7 y demás programas para SCADA y HMI. A. OPERATOR CONTROL AND PROCESS MONITORING. PROGRAMMABLE CONTROLLERS SIMATIC S7300/400. PLC. Tyson Macaulay Y Bryan Singer DESIGNING SCADA APPLICATION SOFTWARE – A PRACTICAL APPORACH. Rubén Puche Panadero. 2013 AUTOMATING WITH SIMATIC S7-300 – INSIDE TIA PORTAL. Emilio González Rueda REDES DE DATOS PARA INSTRUMENTACIÓN. Ramón Piedrafita Moreno INSTALACIONES ELÉCTRICAS Y AUTOMATISMOS. 2002 AUTOMATING WITH STEP-7 IN LAD AND FBD. Hans Berger. José Roger Folch.T. 2014 AUTOMATING WITH SIMATIC – INTEGRATED AUTOMATION WITH S7-300/S7-400. Hans Berger. DATA COMMUNICATION. Juan Pérez Cruz. PROGRAMMING. Raul Solbes Monzo PROGRAMACIÓN DE AUTÓMATAS S7-300 (LENGUAJE AWL). ROBOTICS AND PLCS. Luis Miguel Cerdá Filiu MANIOBRAS EN AUTÓMATAS PROGRAMABLES: DE ACUERDO CON LA NORMA IEC-61131-3. HMI & SIS. PROGRAMMING AND TESTING WITH STEP 7 PROFESSIONAL.SCADA. Saturnino Soria Tello Bibliografía en inglés: CYBERSECURITY FOR INDUSTRIAL CONTROL SYSTEMS . DISEÑO BÁSICO DE AUTOMATISMOS ELÉCTRICOS. Stuart McCrady PRACTICAL MODERN SCADA PROTOCOLS. Daniel E. 2007 STEP 7 IN 7 STEPS – A PRACTICAL GUIDE TO IMPLEMENTING S7-300/S7-400 PROGRAMMABLE CONTROLLERS. Siemens AG – 2005 AUTOMATING WITH SIMATIC – CONTROLLERS. CONFIGUTING. Antoni Grau i Saldes. A. Bryan y E. Aldemar Fonseca Velásquez.