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OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA
- Conocer las aplicaciones de la informática en la industria,
en especial las relacionadas con los sistemas de control y supervisión
de procesos.
- Identificar la estructura general de un sistema automatizado: funcionalidad,
características básicas y equipos más habituales
de cada parte del sistema: control, proceso, accionamiento, instrumentación,
interfaces, comunicaciones, etc.
- Conocer los controladores lógicos programables (PLC´s)
como dispositivos habitualmente utilizados en la industria: componentes
hardware, modo de funcionamiento, conexiones, lenguajes de programación,
campos de aplicación, etc.
- Hacer ver la importancia del uso de estándares en los entornos
de automatización, en concreto en lo que respecta a la programación
de controladores del tipo autómatas programables y las comunicaciones
entre estos equipos y los sistemas de supervisión.
- Conocer en profundidad el contenido, campo de aplicación
y uso de la norma IEC 61131 que se ha convertido en el estándar
internacional para sistemas autómatas programables. En particular
la parte 3 relativa a los lenguajes de programación con sus
distintos modos de representación: lenguajes de contactos,
diagrama de bloques funcionales, lenguajes literales y diagrama funcional
secuencial (SFC).
- Conocer las características y funciones más importantes
de los sistemas de control, supervisión y adquisición
de datos (sistemas SCADA), consiguiendo configurar, programar y conectar
dichos sistemas a autómatas programables industriales en arquitecturas
centralizadas o distribuidas.
- Conseguir la capacidad de abordar el diseño, desarrollo y
depuración de aplicaciones de control y supervisión
de procesos basados en autómatas programables y paquetes SCADA.
EVALUACION
Un examen de cuestiones y ejercicios de respuesta concisa en Mayo,
Junio y/o Setiembre, que cubre el 30% de la nota final. La nota debe
ser superior a 5 puntos, quedando en este caso liberado.
Un trabajo de diseño, desarrollo y depuración de un
sistema automatizado donde se debe realizar un programa de control
para un PLC real (Simatic S7 o´TSX Micro) y su correspondiente
versión según IEC 1131-3 utilizando una herramientas
de desarrollo software basada en dicho estándar. Dichos trabajos
se realizarán en grupos de 2 ó 3 alumnos. Serán
entregados por el profesor en el mes de Marzo aprox. disponiendo de
todo el material necesario para su desarrollo y deben estar resueltos
y entregados para la convocatoria de Junio ó Setiembre. Este
trabajo corresponde con el 70% de la nota final.
PROGRAMA TEORICO RESUMIDO
1. Sistema automatizado. Parte operativa, parte de control, parte
de supervisión, Interfaces. (8 h.)
2. Tecnologías de automatización. Ejemplos de aplicación.
(4 h.)
3. Autómatas programables industriales. Introducción
al estándar IEC 61131. (6 h.)
4. Elementos comunes a los lenguajes de programación de autómatas
programables. (6h.)
5. Unidades de organización de programas (POU´s). (8
h.)
6. Diagrama Funcional Secuencial (SFC). (4 h.)
7. Elementos de configuración del programa de aplicación.
(4 h.)
8. Lenguajes de programación gráficos y literales. (10
h.)
9. Sistemas SCADA (Supervisión, Control y Adquisición
de datos). (4 h.)
10. Sistemas de comunicación industrial. Especificación
OPC. (6 h.)
PROGRAMA DE PRACTICAS
Prácticas en los Laboratorios de Sistemas
y Automática (Campus de Viesques, Ed. Dptal. Nº 2) Laboratorios:
2.B.09, 2.B.08, 2.B.04
1. Sistemas automatizados. Componentes.
2. Automatismos eléctricos y electroneumáticos.
3. Simulación de automatismos.
4. Simatic S7-300. Hardware, direccionamiento de E/S y configuración
software.
5. TSX Micro. Hardware, direccionamiento de E/S y configuración
software.
6. Instrucciones lógicas y de memoria.
7. Instrucciones de carga, transferencia y conversión de datos.
8. Temporizadores.
9. Operaciones de contaje y comparación.
10. Implementación del Diagrama Funcional Secuencial (Grafcet,
SFC).
11. Programación estructurada. Funciones y bloques funcionales.
12. Comunicaciones industriales. Profibus, X-Way, Interbus
13. Supervisión de procesos. Paneles de operador y software SCADA.
14. Proyecto de automatización (I)
15. Proyecto de automatización (II)
BIBLIOGRAFIA
1. "AUTÓMATAS PROGRAMABLES" Balcells, J. y Romeral,
J.L. (1997) Marcombo
2. "FUNDAMENTOS DE LA TÉCNICA DE MANDO" Bocksnick,
Bernd (1990) Festo Didactic
3. "LOS AUTOMATISMOS PROGRAMABLES" Bouteille, Daniel (1991)
y otros. Editions CITEF.
4. "COMPUTER CONTROL OF MACHINES AND PROCESS" Bollinguer,
J.G. y Duffie, N.A. (1988) Addison-Wesley
5. "AUTÓMATAS PROGRAMABLES" Mayol, A. (1990) Marcombo
6. "AUTÓMATAS PROGRAMABLES INDUSTRIALES" Michel,
U. (1990) Marcombo
7. "AUTÓMATAS PROGRAMABLES" Porras, A. Montanero,
A.P. (1990) McGraw-HilI
8. "AUTÓMATAS PROGRAMABLES" Simon, A. (1988) Paraninfo
9. "NORMA UNE-EN-61131-1,2,3" (1994) AENOR
10. "SISTEMAS DE CONTROL SECUENCIAL" Florencio J. Cembranos
Nistal (1998) Paraninfo.
11. "DOCUMENTACIÓN TÉCNICA S7-300 y Profibus"
Siemens
12. "DOCUMENTACIÓN TÉCNICA TSX Micro y X-Way"
Schneider
13. "DOCUMENTACIÓN TÉCNICA Interbus" Phoenix
Contact
PROGRAMA DETALLADO DE LA ASIGNATURA
TEMA 1. SISTEMA AUTOMATIZADO
- Informática Industrial. La automatización.
- Componentes de un sistema automatizado.
- Sensores y actuadores.
- La parte de control. Lógica cableada y programada.
- La parte de supervisión y explotación del sistema
automatizado.
- Interfaces.
TEMA 2. TECNOLOGÍAS DE AUTOMATIZACION. EJEMPLOS DE APLICACION
- Introducción. Clasificación, ventajas e inconvenientes.
- Automatismos eléctricos.
- Automatismos neumáticos y electroneumáticos.
- Automatismos hidráulicos y electrohidráulicos.
- Automatismos programables.
TEMA 3. AUTÓMATAS PROGRAMABLES INDUSTRIALES. INTRODUCCION
AL ESTÁNDAR IEC 61131
- Sistema autómata programable. Estándar IEC 61131.
- Principio de Funcionamiento.
- Componentes hardware. Unidad central. El sistema de entradas y salidas.
Periféricos.
- Conjunto de instrucciones. Lenguajes de programación y metodologías.
- Aplicación del autómata programable industrial.
- Selección del autómata programable.
- Configuración, instalación, puesta a punto y mantenimiento.
- Tendencias.
TEMA 4. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN DE PLC´S. ELEMENTOS
COMUNES
- Caracteres impresos y representación de datos.
- Tipos de datos y variables.
- Modelo software.
- Modelo de comunicación de datos.
- Modelo de programación.
- Unidades de organización de programas: POU´s
- Gráfico funcional secuencial (SFC).
- Modelo de configuración.
TEMA 5. UNIDADES DE ORGANIZACIÓN DE PROGRAMAS
- Estructura del programa IEC 61131-3
- Funciones. Representación. Control de ejecución. Declaración.
Funciones estándar. Ejemplos.
- Bloques funcionales. Representación. Declaración.
Bloques funcionales estándar. Ejemplos.
- Programas. Ejemplos de aplicación
TEMA 6. DIAGRAMA FUNCIONAL SECUENCIAL (SFC)
- SFC - Grafcet.
- Etapas
- Transiciones y condiciones de transición.
- Acciones. Bloques de acción.
- Estructuras SFC y reglas de evolución.
- Ejemplos de aplicación.
TEMA 7. ELEMENTOS DE CONFIGURACION DEL PROGRAMA DE APLICACIÓN.
- Modelo software.
- Ejemplo gráfico de una configuración. Declaración
de componentes.
- Tareas. Concepto. Tipos de tareas.
- Características de representación.
- Sincronización de bloques funcionales y tareas.
TEMA 8. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN GRÁFICOS Y LITERALES.
- Lenguajes literales. Elementos comunes.
- Lenguaje IL (Lista de Instrucciones).
- Lenguaje ST (Texto estructurado).
- Lenguajes gráficos. Elementos comunes. Sentido de flujo de
las redes.
- Evaluación de redes. Elementos del control de ejecución.
- Lenguaje LD (Diagrama de Escalera)
- Lenguaje FBD (Lenguaje de Bloques Funcionales).
TEMA 9. SISTEMAS SCADA (SUPERVISION, CONTROL Y ADQUISICIÓN
DE DATOS)
- Funciones de los PC´s en la industria. Sistemas SCADA
- Configuración de señales.
- Pantallas de monitorización. Representación de datos.
- Gestión de alarmas.
- Control de accesos.
- Elementos de programación.
- Integración en planta.
TEMA 9. SISTEMAS DE COMUNICACION INDUSTRIAL. ESPECIFICACION OPC.
- Arquitectura jerárquica y distribuida.
- Redes de comunicación industrial.
- Red AS-i: Actuador Sensor Interface.
- Profibus, Interbus
- Ethernet Industrial. Redes X-Way.
- Especificación OPC. Introducción, antecedentes, objetivos
y campos de aplicación
- Especificación de acceso a los datos.
- Especificación de alarmas, eventos e históricos.
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