Dades generals

Curs acadèmic:
2017
Descripció:
Tecnologies en Automatitizació Industrial. L'autòmat programable. Disseny estructurat d'automatismes.
Crèdits ECTS:
6

Grups

Grup B

Durada:
Semestral, 2n semestre
Professorat:
JOAN PUIGMAL PAIROT
Idioma de les classes:
Català (80%), Castellà (10%), Anglès (10%)

Competències

  • CT03 Utilitzar tecnologies de la informació i la comunicació
  • CE14 Coneixement sobre el els fonaments d'automatismes i mètodes de control.

Continguts

1. ASPECTES RELACIONATS AMB ELS ELEMENTS FÍSICS QUE INTERVENEN EN LES INSTAL.LACIONS D’AUTOMATITZACIÓ

          1.1. Tipus d'entrades i sortides digitals i analògiques en un PLC

          1.2. Connexionat d'elements a les entrades digitals i analògiques dels PLC's

          1.3. Representació gràfica (plànols) en els projectes d'automatització.

          1.4. Quadres elèctrics per automatització. Compatibilitat electromagnètica. Protecció dels elements d'automatització.

          1.5. Fonts d'alimentació. Dimensionament.

          1.6. Altres elements que intervenen en automatització: variadors de freqüència (configuració i connexionat), sistemes de control d'eixos, relés de seguretat ...

          1.7. Interfícies home-màquina HMI

2. CONFIGURACIÓ I PROGRAMACIÓ DE PLC’s

          2.1. Tipus de variables. Com es denominen i declaren les variables. Variables romanents (engegada en calent, engegada en fred, engegada en origen). Variables de sistema.

          2.2. Grafects coordinats. Coordinació horitzontal. Coordinació vertical (jerarquització). Macroetapes.

          2.3. Modes de marxa en un sistema automatitzat. Guia Gemma (Guia d'estudi dels modes de marxa i parada).

3. SISTEMES SCADA

          3.1. Introducció als sistemes scada

          3.2. Objectius d'un sistema scada

          3.3. Prestacions d'un sistema scada

          3.4. El hardware associat a un sistema scada

          3.5. Components software d'un sistema scada

          3.6. Els sistemes scada en la piràmide CIM de l'automatització.

4. LA COMUNICACIÓ DELS DIFERENTS NIVELLS D’AUTOMATITZAClÓ . BUSOS DE COMUNICACIÓ INDUSTRIAL

          4.1. Aspectes generals de les comunicacions industrials.

          4.2. Ethernet. Ethernet industrial.

          4.3. Introducció al direccionament IP.

          4.4. Introducció a diferents xarxes de comunicacions industrials.

5. ASPECTES DE CARÀCTER PRÀCTIC RELACIONATS AMB LA PROGRAMACIÓ DE PLC’s QUE ES TREBALLARAN A CLASSE I A LES SESSIONS DE PRÀCTIQUES

          5.1. Conèixer i aplicar el concepte de funció i bloc de funció

          5.2. Veure les diferències entre una funció i un bloc de funcions.

          5.3. Conèixer el concepte de llibreria (biblioteca).

          5.4. Utilitzar el llenguatge de programació de PLC's CFC (Diagrama de funcions contínues).

          5.5. Utilitzar el llenguatge de programació ST (Text estructurat).

          5.6. Conèixer el funcionament i utilitzar els diferents tipus de comptadors (CTU, CTD, CTUD)

          5.7. Escriure i llegir dinàmicament per programa els valors de temporitzadors i comptadors.

          5.8. Utilitzar arrays de 1 dimensió per guardar valors.

          5.9. Combinar diferents tipus de llenguatges de programació.

          5.10. Aprendre a realitzar una programació estructurada i modular de PLC's.

          5.11. Saber interpretar els manuals d'instruccions (configuració i "hardware") del mòdul d'entrades i sortides analògiques TM3AM6.

          5.12. Aprendre a configurar amb SoMachine els canals d'entrada i sortida analògica del mòdul TM3AM6.

          5.13. Aprendre a realitzar un programa de PLC's que implica operar amb valores analògics, numèrics, realitzar operacions matemàtiques etc ...

          5.14. Saber interpretar la informació sobre el mòdul PID que trobem en una de les llibreries de SoMachine.

          5.15. Aprendre a implementar el regulador PID implicant 2 entrades analògiques i una sortida analògica.

          5.16. Saber interpretar la informació tècnica sobre la connexió d'un convertidor a 2 fils de mesura de temperatura amb Pt100 a 4-20 mA.

          5.17. Aprendre a fer un escalat de la mesura analògica amb el M258 per poder visualitzar la temperatura (de 0º a 100º C).

          5.18. Implementar un exemple de grafcets amb coordinació horitzontal (sincronització). Aplicació del concepte de grafctet de coordinació de tasques i grafces de tasques..

          5.19. Analitzar la implementació d'un exemple d'automatització seguint la guia Gemma.

          5.20. Saber interpretar la informació necessària per a realitzar un exercici de comunicació serie Modbus RTU entre un PLC i un Variador de Freqüència.

          5.21. Entendre el concepte de la comunicació entre dos dispositius mitjançant IOScanner.

          5.22. Conèixer com es realitza el connexionat físic de de la connexió sèrie RS485 per fer la comunicació sèrie Modbus.

          5.23. Aprendre a interpretar i a configurar els paràmetres de comunicació del Variador de Freqüència Altivar 12 de Schneider.

          5.24. Aprendre a configurar la comunicació sèrie en SoMachine en el mode IOScanner.

          5.25. Aprendre a utilitzar l'eina de monitorització, escriptura i forçat de variables "llista de supervisió" de SoMachine.

          5.26. Entendre els estats i transicions que intervenen en el sistema de control i supervisió del VF Altivar 12.

          5.27. Aprendre a comunicar dos PLC's amb comunicació Modbus TCP/IP per missatgeria.

          5.28. Aprendre a configurar una estructura de bus AS-i.

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Anàlisi / estudi de casos 2 71 73
Classes expositives 45 0 45
Classes pràctiques 17 15 32
Total 64 86 150

Bibliografia

    Avaluació i qualificació

    Activitats d'avaluació:

    Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
    TREBALL DE CONNEXIONAT PREFIXAT: És un treball que es farà en grup. S'haurà de fer la representació gràfica de l'interconnexionat [entrades/sortides digitats i (analògiques)] entre un PLC i un altre element usual en instal·lacions d'automatització, per exemple un Variador de Freqüència. Aquest exercici pot incloure també respondre a preguntes relacionades amb el connexionat i/o configuració dels elements implicats. Es valorarà que les connexions representades siguin correctes. També es tindrà en compte la claredat en la representació gràfica i la correcta resposta a les preguntes plantejades. 10
    TREBALL DE CONNEXIONAT D'ELEMENTS I REPRESENTACIÓ GRÀFICA: És un treball que es farà en grup. Cada grup treballarà amb una marca de PLC’s i s'escollirà un model adequat de PLC. A partir de la informació tècnica del fabricant s'escolliran una varietat de mòduls d'entrada i sortida del PLC escollit i es buscaran elements sensors i actuadors de diferent tipus per a connectar a aquests mòduls. S'han d'interpretar les característiques i els esquemes de connexionat de la informació tècnica dels mòduls del PLC i els elements sensors i actuadors seleccionats i fer els corresponents plànols de connexionat.
    Aquest treball s'executarà en tres fases:

    • Trobada amb el professor per comentar quins elements heu
      escollit.

    • Primer lliurament amb tot acabat. El professor el
      corregirà.

    • Lliurament final corregit i millorat seguint les
      orientacions que hagi fet el professor.


    Es valorarà que les connexions representades siguin correctes. També es tindrà en compte la claredat en la representació gràfica. Essent una activitat no solament d'avaluació sinó també d'aprenentatge, es dona importància al seguiment del professor i per tant es valora no només el resultat final sinó també l'evolució del treball al llarg del seu període de realització i l'interès dels alumnes a atendre els diferents suggeriments i correccions que hagi fet el professor.

    25
    PRÀCTIQUES DE LABORATORI

    • Pràctiques amb la maqueta didàctica
      [cobreix els objectius 5.1 a 5.10 del tema 5].

    • Entrades i sortides analòqiques - PID [de 5.11 a 5.17]

    • Coordinació de grafcets. Aprenentatge de
      tèciques de control de grafcets aplicable a la
      implementació de la  guia Gemma [5.18 i 5.19].

    • Comunicació Modbus RTU-IOScanner entre un PLC i
      un Variador de Freqüència [de 5.20 a 5.26].

    • Comunicació Modbus TCP/IP amb missatgeria [5.27].

    • Configuració d'un bus de comunicació
      As-i [5.28].


    Les pràctiques i els corresponents enunciats s'han d'entendre com un material docent que ha de servir com a eina d'aprenentatge i en part com a eina d'avaluació continuada. En l'enunciat de cada pràctica veureu que es plantegen diferents exercicis ("Experiències"). Algunes experiències són adequades perquè els alumnes treballin de forma autònoma, altres són més guiades i en algunes es dona una solució als alumnes . No hi ha hores de pràctiques programades suficients perquè els alumnes puguin desenvolupar en el laboratori totes les "experiències". Per això s'indicarà prèviament als alumnes quines experiències han de preparar prèviament a casa i hauran de desenvolupar en el laboratori. La resta d'experiències que no s'hagin programat perquè els alumnes les resolgui, seran comentades i treballades a l'aula o en el laboratori pel professor constituint així un material docent per l'aprenentatge que se suma als apunts de l'assignatura.
    Es valorarà:

    • El treball previ abans d'anar al laboratori: la
      preparació i edició dels exercicis proposats.

    • Qué s'executin correctament els programes de PLC
      en el laboratori

    • La simplicitat i adoneitat dels programes
      dissenyats. 

    • La habilitat per a testejar adequadament el programa i per
      a localitzar els possibles errors.

    • Els errors que s'hagin pogut cometre i que facin que el
      programa no funcioni a la primera poden incidir negativament
      però en menor o major grau segons el tipus d'error. No
      és el mateix un error de notaciò, per
      exemple posar "(" en comptes de "{" que un error més
      de concepte com per exemple no tenir clar el concepte
      de variables globals i de variables locals


    20
    EXAMEN DE PROGRAMACIÓ DE PLC's Nota: Aquesta activitat d'avaluació individualitzada és possible que es realitzi en el laboratori i es desenvolupi amb SoMachine. Es valorarà:

    • Que el programa o programes desenvolupats funcionin correctament

    • Els errors que s'hagin pogut cometre i que facin que el
      programa no funcioni incidiran negativament
      però en menor o major grau segons el tipus d'error. No
      és el mateix un error de notaciò, per
      exemple posar "(" en comptes de "{" que un error més
      de concepte com per exemple no tenir clar el concepte
      de variables globals i de variables locals

    • Incidirà positivament en la valoració la simplicitat i claredat del programa desenvolupat.


    20
    EXAMEN DE TEORIA Es disposarà d'un llistat de conceptes i coneixements que s'avaluaran en aquest examen.

    • Correcció en les respostes ajustades a les qüestions plantejades

    • Justificació i argumentació de les respostes


    25

    Qualificació

    Examen de programació de PLC's: Es celebrarà durant el primer període d'exàmens (Maig-Juny). S'exigeix una nota mínima de 5 sobre 10 per aprovar l'assignatura. És una activitat recuperable a l'examen de recuperació.

    Examen de teoria: Es celebrarà durant el primer període d'exàmens (Maig-Juny). S'exigeix una nota mínima de 5 sobre 10 per aprovar l'assignatura. És una activitat recuperable a l'examen de recuperació.



    OBSERVACIÓ RESPECTE DELS ALUMNES QUE HAN APROVAT ELS EXÀMENS PARCIALS I VOLEN PRESENTAR-SE A L'EXAMEN FINAL DE RECUPERACIÓ PER A MILLORAR NOTA:

    Cas 1)

    "Nota de la part del parcial que obtindràs a l'examen final de recuperació" > "Nota que vares obtenir a l'examen parcial"

    A aquesta part se l'hi assignarà la NOTA MÉS ALTA, o sigui la "nota de la part del parcial que obtindràs a l'examen final de recuperació"

    Cas 2)

    ""Nota de la part del parcial que obtindràs a l'examen final de recuperació" < "Nota que vares obtenir a l'examen parcial"

    A aquesta part se l'hi assignarà la MITJANA ARITMÈTICA de les dues notes

    INCIDÈNCIA SOBRE L'ATORGAMENT DE POSSIBLES MATRÍCULES D'HONOR PELS ALUMNES QUE OPTIN PER MILLORAR NOTA

    La normativa fixa que a decisió del professorat responsables de l'assignatura es pot atorgar una qualificació de "Matrícula d'honor" per cada 20 alumnes matriculats. En algunes ocasions es pot donar la circumstància de que hi hagi més d'un alumne que a criteri del professor se l'hi podria atorgar "matrícula d'honor" i per tant en aquests casos és especialment important d'afinar molt en com es fa l'avaluació de totes les activitats que s'han anat realitzant durant el curs. En aquest context és lògic que aquests alumnes siguin avaluats comparativament de la manera més afinada possible per les mateixes proves i en les mateixes circumstàncies.

    PER AIXÒ, EN ELS MOMENTS PREVIS A LA CELEBRACIÓ DE L'EXAMEN FINAL DE RECUPERACIÓ, TENINT EN COMPTE L'AVALUACIÓ DE TOTES LES ACTIVITATS D'AVALUACIÓ REALITZADES DURANT EL SEMESTRE, SI ES CONSIDERA QUE UN ALUMNES ÉS MEREIXEDOR DE "MATRÍCULA D'HONOR" SE L'HI ATORGARÀ AMB INDEPENDÈNCIA DE LA NOTA FINAL QUE PUGUIN OBTENIR ALTRES ALUMNES QUE MILLOREN NOTA EN UN EXAMEN FINAL DE RECUPERACIÓ



    Criteris específics de la nota «No Presentat»:
    Es considerarà un No Presentat quan no s'hagi fet cap prova d'avaluació a partir del 15 d'abril (pràctiques incloses) o no s'hagi presentat a cap examen. Recordeu que un no presentat COMPTA CONVOCATÒRIA (sinó s'ha d'anul·lar matrícula).

    Observacions

    -

    Assignatures recomanades

    • Electrotècnia i màquines elèctriques
    • Fonaments d'automatització i control