DuocUCVicerrectoría Académica Programa Instruccional de Asignatura PEC3101 PROGRAMACION DE EQUIPOS DE CONTROL INDUSTRIAL 8 créditos 72 horas Requisitos: No tiene Fecha Actualización: 07-JAN-14 ESCUELA DE INGENIERÍA CARRERA:INGENIERIA EN ELECTRICIDAD Y AUTOMATIZACION INDUSTRIAL TECNICO EN ELECTRICIDAD Y AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 1. IDENTIFICACIÓN DE LAS COMPETENCIAS COMPETENCIAS ASOCIADAS A LA ASIGNATURA PROGRAMAR EQUIPOS DE POTENCIA Y CONTROL DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL, DE ACUERDO A LOS REQUERIMIENTOS DEL MANDANTE Y/O PROCESO. Asignaturas y niveles asociados: CRI4101(2) - PEC3101(3) - ASE3101(3) - PRC3101(3) - AMI4101(3) UNIDADES DE COMPETENCIA ASOCIADAS A LA ASIGNATURA PROGRAMAR EQUIPOS DE POTENCIA Y CONTROL DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL, DE ACUERDO A LOS REQUERIMIENTOS DEL MANDANTE Y/O PROCESO. Programa equipos de control de potencia y de automatización industrial de acuerdo a los requerimientos del cliente y/o proceso. Especifica pruebas de funcionamiento de los equipos de potencia y control de automatización industrial de acuerdo a la información suministrada por el fabricante. Identifica las capacidades eléctricas y de funcionamiento del equipo de acuerdo a la información técnica entregada por el fabricante del mismo. 2. EVALUACIÓN FINAL DE LA ASIGNATURA EVIDENCIAS De Producto: Consiste en la entrega de un dosier con el diseño de un programa para equipos de sistemas de control industrial, sus esquemas de conexión de fuerza y control, criterios de selección de equipos y componentes del sistema. INSTRUMENTO Escala de valoración. SITUACION EVALUATIVA Entrega de un encargo con presentación que tendrá un tiempo de desarrollo de dos semanas y será realizado en duplas. En la presentación, las parejas entregarán el dosier del proyecto y realizarán una presentación oral de a lo más 20 minutos, donde implementarán la solución al caso estudiado y defenderán los criterios de diseño del sistema. Este examen tendrá una ponderación de un 40% de la nota final de la asignatura. HORAS: 4 3. UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad de Aprendizaje 1 No: Nombre de la Unidad Introducción a las capacidades eléctricas y de funcionamiento de equipos de control. de Aprendizaje: Horas: 24 Nivel de dominio de la Unidad Unidad de Competencia Aprendizaje Esperado de competencia Comprender las funciones y campo de aplicación de los controladores en ambiente industrial de acuerdo a la aplicación del sistema de control. Identifica las capacidades eléctricas y de funcionamiento Distinguir las partes internas de un controlador industrial 1 del equipo de acuerdo a la información técnica entregada dependiendo del tipo de controlador y/o marca de éste. por el fabricante del mismo. Reconocer la interacción de los controladores con computadores personales para la programación de acuerdo al tipo o marca del controlador y lenguaje de programación utilizado. CONTENIDOS CONOCIMIENTOS HABILIDADES ACTITUDES 1. Arquitecturas de controladores. Controladores compactos. Reconoce la interacción de los controladores con computadores Controladores modulares. personales para la programación con diferentes Softwares de Responsable en el cumplimiento acuerdo al tipo de controlador y/o marca. de tareas encomendadas. Comprende las funciones y campo de aplicación de los Metódico en la aplicación de controladores en ambiente industrial de acuerdo a normas y trabajo con manuales de 2. Características eléctricas de especificaciones técnicas. fabricación. Características de Entradas y Salidas. Describe los Controladores de uso industrial según su uso y Ordenado en la conexión de aplicaciones. sensores de entrada; entrega Entradas y salidas discretas. Distingue las partes internas de un controlador industrial, completa y oportuna. eléctrica y electrónicamente. Ordenado en el conexionado de Entradas y salidas analógicas. Entiende la interacción de los controladores con los equipos y elementos finales de control. elementos industriales de potencia. 3. Arquitecturas de controladores de diferentes fabricantes. Siemens. General Electric. Schneider electric. Delta. 4. Uso y distribución de la memoria de un controlador industrial. Tipos de memoria RAM y ROM. Memoria interna. Memoria de programa. 5. Aplicaciones y usos de controladores industriales. Aplicaciones en metalmecánica. Aplicaciones en envasadoras. Aplicaciones en máquinas secuenciales. Aplicaciones en máquinas combinacionales. 6. Arquitecturas de controladores. La CPU. Bus de datos Unidades de Memoria. EVALUACIÓN DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE De Proceso: Desarrollo de 3 guías de laboratorio mandatorias. De Conociminetos relevantes: EVIDENCIAS Clasificar los controladores de acuerdo a su arquitectura. Distinguir las diferencias entre los controladores de distintos proveedores. Clasificar la E/S de un controlador. Conocer las principales características técnicas y electrónicas de los controladores Conocer la distribución de la memoria en un controlador. De proceso : Guías de laboratorio con escala de valoración, de una ponderación de 6% cada una. INSTRUMENTO De conocimientos relevantes: Prueba escrita con una ponderación de un 10%, que en estructura consta de: 1. Preguntas de desarrollo: Mediante las cuales se evaluará el conocimiento del alumno con respecto a los temas estudiados. 2. Preguntas de análisis: Mediante las cuales se evaluará la capacidad de los alumnos de resolver problemas reales que involucren los temas estudiados. 3. Preguntas de selección múltiple. RELEVANCIA 28 Unidad de Aprendizaje 2 No: Nombre de la Unidad Aplicación, programación e implementación equipos de control de Aprendizaje: Horas: 44 Nivel de dominio de la Unidad Unidad de Competencia Aprendizaje Esperado de competencia Programar con instrucciones estándares; timer, contadores, operaciones lógicas combinacionales y secuenciales de acuerdo a características del sistema. Programa equipos de control de potencia y de automatización Usar señales de entrada y salida analógicas y digitales de 3 industrial de acuerdo a los requerimientos del cliente y/o proceso. acuerdo a estandáres de programación. Utilizar PLC con técnicas de control On/Off en procesos de automatización de acuerdo a especificaciones del sistema a programar. Realizar conexiones de accionamientos eléctricos para el control de equipos de potencia de acuerdo a la aplicación del sistema y normativa asociada. Especifica pruebas de funcionamiento de los equipos de potencia y Realizar pruebas de puesta en marcha de sistemas de control 3 control de automatización industrial de acuerdo a la información de equipos de potencia de acuerdo a especificaciones del suministrada por el fabricante. proyecto y manuales de operación. Utilizar diferentes editores de programas de acuerdo al controlador utilizado. CONTENIDOS CONOCIMIENTOS HABILIDADES ACTITUDES Explica distintos lenguajes industriales de Respeta las normas y protocolos para el 1. Lenguajes de programación gráficos. programación de los PLC, utilizando un lenguaje técnico manejo de controladores industriales. de acuerdo a estandar. Ordenado en la ejecución de trabajos de Programa PLC para monitorear variables de sistemas montaje y/o programación de equipos, Diagrama de Contactos. de automatización, de acuerdo a especificaciones sensores y elementos finales de control. Diagrama de Bloques industriales. Implementa las condiciones de Gráfico funcional secuencial. Realiza programas para utilizar a los PLC en lazos de seguridad e higiene industrial en el control retroalimentado, realizando técnicas control de proceso de conexionado y prueba de procesos, de acuerdo a especificaciones industriales. equipos. Utiliza PLC con técnicas de comando On/Off en Responsable en el cumplimiento de 2. Instrucciones básicas de los distintos procesos de control industrial, utilizando lazos tareas encomendadas. lenguajes de programación de PLC realimentados, de acuerdo a normas industriales. Metódico en la aplicación de normas y Programa con instrucciones estándares; timer, trabajo con manuales de fabricación. contadores, operaciones lógicas, tablas, conversión, Ordenado en la conexión de sensores de Contactos NA NC. aplicaciones industriales de automatización, según entrada. Bobinas. normativa industrial. Ordenado en el conexionado de Bobinas de Set y Reset. Maneja señales de entrada y salida del PLC, discretas y elementos finales de control. Lógicas AND, OR y NOT analógicas, realizando control industrial en lazos Entrega trabajo de forma completa y realimentados, de acuerdo a normativa estandar. oportuna. Temporizadores. Maneja diferentes editores de programas de acuerdo al Contadores. controlador seleccionado para realizar el control. Movimientos de Datos. Comprende las instrucciones estándares de programación aplicadas en las soluciones industriales, Conversión de Datos. según las especificaciones dadas. Comparación de datos. Conecta maquinas eléctricas a controladores industriales siguiendo protocolos de montaje, según normas industriales. Programa y controla equipos de control de potencia, de 3. Programas con uso de señales. acuerdo a especificaciones. Señales Discretas. Señales Analógicas. 4. Variables de sistemas de automatización. Bit. Byte. Palabra. Doble Palabra. 5. Programas para utilizar a los PLC en lazos de control. 6. Lenguajes de programación literales Lista de instrucciones. Texto estructurado. 7. Equipos de control de potencia Integración de Motores. Integración con componentes neumáticos. Integración con componentes hidráulicos. Integración con Convertidores de frecuencia. Traducción de lógica cableada a Diagrama de contactos. EVALUACIÓN DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE De proceso: Desarrollo de 7guías de laboratorio mandatorias. De conocimientos relevantes: EVIDENCIAS Instrucciones básicas de los distintos lenguajes de programación de PLC. Lógica combinacional y secuencial en PLC Temporizadores y contadores en PLC Tratamiento de señales analógicas y digitales Variables de sistemas de automatización. Equipos de control de potencia. Traducción de lógica cableada a diagrama de contactos. De proceso: 7 Guías de laboratorio con escala de valoración, de una ponderación de 6% cada una. De conocimientos relevantes: 2 Pruebas escritas con una ponderación de un 15% cada una, referidas a: INSTRUMENTO Programación de PLC Programación de equipos de control de potencia Cada evaluación contemplará la siguiente estructura: 1. Preguntas de desarrollo: Mediante las cuales se evaluará el conocimiento del alumno con respecto a los temas estudiados. 2. Preguntas de análisis: Mediante las cuales se evaluará la capacidad de los alumnos de resolver problemas reales que involucren los temas estudiados. 3. Preguntas de selección de alternativas. RELEVANCIA 72 4. DESARROLLO DEL CURSO DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MÉTODO DE ENSEÑANZA La Asignatura se realizará en la modalidad presencial y debe tener un fuerte énfasis en las actividades prácticas. Ésta constará de cuatro horas a la semana, distribuidas como 2 horas prácticas en laboratorios de computación y 2 horas de taller. En estas horas el profesor guiará al alumno mediante el método expositivo interactivo, análisis de casos, etc., para facilitar al alumno la realización de las guías de laboratorio de la asignatura. En caso de secciones de más 20 alumnos, el docente deberá contar con el apoyo de un alumno ayudante, el cual deberá ser alumno de la carrera de ingeniería en electricidad y electrónica que esté cursando a lo menos el quinto semestre. Las actividades en el taller se basarán en 10 guías de laboratorio, para las cuales se utilizará como instrumento una pauta de cotejo. En caso de ser reprobada una guía de laboratorio, el alumno podrá volver a realizarla al final del semestre. El docente deberá indicar al principio del semestre las actividades que deberán realizar los alumnos y en cada clase deberá apoyar a los alumnos que sea necesario, en la realización de las guías, por lo cual se debe privilegiar el apoyo a los alumnos en forma individual por sobre la actividad colectiva. La ponderación de las guías de laboratorio será de un 4% cada una. Además se realizarán 3 evaluaciones parciales de productos, las cuales serán encargos con presentación, los cuales se entregarán con dos semanas de anticipación. Las fechas de las evaluaciones y de las guías de laboratorio, deberán ser entregadas por el profesor al comienzo del semestre. "Cabe señalar que esta asignatura es parte del portafolio de título de las carreras de Ingeniería y Técnico en Electricidad y Automatización Industrial, debiendo, el docente, ejecutar los procedimientos de levantamiento de autoevaluaciones según el instructivo señalado para tales efectos a los alumnos de dicha carrera." RECURSOS BIBLIOGRÁFICOS BIBLIOGRAFÍA OBLIGATORIA Lladonosa, V;Programación de Autómatas industriales;970-15-0151-9;Alfaomega;2000; Mandado,E.- ;Controladores lógicos y autómatas programables;84-267-0845-5;marcombo;;2da Simón, A.;Autómatas Programables;84-283-1578-7;Paraninfo;2001;1era BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA Garcia Moreno E.;Automatización de Procesos Industriales;970-15-0658-8;Alfaomega;2001;1era Maloney; Timothy;Electronica Industrial Moderna;968-880-847-4;Simon Shuster;1997; Bolton, W;Mecatrónica, sistemas de Control Electrónico en Ingeniería Mecánica y Eléctrica;970-15-0653-9;AlfaOmega;2001;1era RECURSOS DE IMPLEMENTACIÓN E INFRAESTRUCTURA Para la realización de esta asignatura, según los estándares definidos por la Escuela de Ingeniería, es requerido un Laboratorio de computación y un Laboratorio de PLC y Redes Industriales, de acuerdo a la ficha de laboratorio LAB/04/030. RECURSOS DOCENTES Perfil Docente Profesión (Título) Ingeniero en Electrónica Años de experiencia laboral 3 Diseño de sistemas de control con lógica secuencial. Diseño de de sistemas de control con lógica discreta. Diseño de de sistemas de control con lógica combinacional. Diseño de sistemas electrónicos. Diseño de etapas de potencia discretas e integradas. Manejo de sistemas de instrumentación industrial. Conocimientos teóricos Manejo de normas ANSI/ISA. relevantes Manejo de normas DIN para diagramas de fuerza y control de máquinas eléctricas. Manejo de diagramas P&ID. Diseño de sistemas de control y automatización de procesos industriales. Observación Ingeniero Eléctrico, automatización y control industrial o especialidad afín. Perfil Ayudante Requiere solo si el curso está por sobre los 20 alumnos, Alumno de Ingeniería del área electrónica, que a lo menos curse el quinto semestre de su carrera, con promedio ponderado superior o igual a cinco (5.0), de actitud respetuosa, responsable, proactivo, buena dicción y expresión oral