Datos Identificativos 2014/15
Asignatura (*) Automatización industrial Código 730497008
Titulación
Mestrado Universitario en Enxeñaría Industrial (plan 2012)
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 2º cuadrimestre
Primeiro Obrigatoria 4.5
Idioma
Castelán
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Industrial
Coordinación
Oliver Charlon, Francisco Carlos
Correo electrónico
f.oliver@udc.es
Profesorado
Calvo Rolle, Jose Luis
Oliver Charlon, Francisco Carlos
Correo electrónico
jose.rolle@udc.es
f.oliver@udc.es
Web
Descrición xeral En la industria actual, e incluso entre los productos de consumo más usuales, se emplean múltiples sistemas sobre los que se aplican métodos modernos de control. Es por ello que se necesitan técnicos con capacidad para comprender, desarrollar y aplicar dichos métodos. Las Escuelas y Centros donde se estudie Ingeniería deben dotar a sus Alumnos de las facultades y conocimientos necesarios que les permitan, sobre todo, a comprender y desarrollar, para que en su incorporación al mundo laboral, en colaboración con la experiencia de la Empresa, desarrolle y aplique dichos métodos con mayor profundidad.

Las funciones que permiten lo anterior son, entre otras:

- Comprender la utilidad del Control Automático, en nuestro caso, de sistemas lineales y contínuos, y conocer sus aplicaciones tanto industriales como en productos de utilización sistemática, como lo son muchos de los de consumo habitual.

- Conocer y comprender los conceptos de estabilidad y precisión de los sistemas realimentados de control.

- Conocer y saber utilizar los métodos analíticos necesarios para:

- La modelización de sistemas físicos.

- El análisis tanto dinámico como estático de los sistemas en los dominios temporal y frecuencial.

- El diseño del regulador más adecuado, que cumpla las especificaciones exigidas por el usuario, para
cada sistema de control.

- Conocer la finalidad de cada uno de los elementos que forman parte de un sistema de control, como
pueden ser los actuadores, sensores, reguladores, etc.

- Elegir, entre las múltiples posibilidades, la estrutura de control a implantar más adecuada.

- Elegir, entre las múltiples posibilidades, la estructura de control a implantar más adecuada y formas de sintonización de los parámetros de los controladores PID.

- Conocer las normativas de representación de los sistemas de control.

Competencias do título
Código Competencias da titulación
A8 Capacidade para deseñar e proxectar sistemas de produción automatizados e control avanzado de procesos.
A27 Capacidade para deseñar sistemas de control e automatización industrial.
B2 Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en ámbitos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo.
B4 Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións -e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan- a públicos especializados e profanos dun modo claro e sen ambigüidades.
B5 Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que terá que ser en boa medida autodirixido ou autónomo.
B6 Ser capaz de concibir, deseñar ou poñer en práctica e adoptar un proceso substancial de investigación con rigor científico para resolver calquera problema formulado, así como de comunicar as súas conclusións -e os coñecementos e razóns últimas que a sustentan- a públicos especializados e profanos dun xeito claro e sen ambigüidades.
B7 Ser capaz de realizar a análise crítica, avaliación e síntese de ideas novas e complexas.
C3 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C6 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C7 Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida.

Resultados de aprendizaxe
Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe) Competencias da titulación
- Comprender la utilidad del Control Automático en el campo de la Automatización y conocer sus aplicaciones tanto industriales como en productos de utilización sistemática, como lo son muchos de los de consumo habitual. - Conocer y saber utilizar los métodos tanto analíticos como experimentales necesarios para: - El diseño del regulador más adecuado, que cumpla las especificaciones exigidas por el usuario, para cada sistema de control. - Conocer la finalidad de cada uno de los elementos que forman parte de un sistema de control, como pueden ser los actuadores, sensores, reguladores, etc. - Elegir, entre las múltiples posibilidades, la estructura de control a implantar más adecuada y formas de sintonización de los parámetros de los controladores PID. - Conocer las normativas de representación de los sistemas de control. AP8
AP27
BP2
BP4
BP5
BP6
BP7
CP3
CP6
CP7

Contidos
Temas Subtemas
Capítulo 1

TECNOLOGÍA DE CONTROL. INTRODUCCIÓN.
1.1 Conceptos básicos.
1.2 Controles Analógico y Digital.
Capítulo 2

CONCEPTOS DEL CONTROL LINEAL.
2.1 Controladores PID Analógico y Digital.
2.2 Sintonización de un Controlador.
Ejercicios.
Capítulo 3

ALGORITMO DE CONTROL DEL REGULADOR PID.
3.1 Ganancias Proporcional, Derivativa e Integral.
3.2 Banda Proporcional.
3.3 Control todo o nada.
3.4 Control PWM.
Ejercicios.
Capítulo 4

ESTRUCTURAS DE CONTROL.
4.1 Introducción.
4.2 Control en serie o cascada.
4.3 Control en paralelo o realimentedo: feedforward.
Ejercicios.
Capítulo 5

MODELADO.
5.1 Modelos estáticos y dinámicos.
5.2 Formas de sintonización del controlador.
5.3 Respuestas al impulso y al escalón.
Ejercicios.
Capítulo 6

DISEÑO Y SINTONIZACIÓN DE REGULADORES PID.
6.1 Sintonización en lazo abierto y en lazo cerrado.
6.2 Métodos de Ziegler-Nichols.
Ejercicios.
Capítulo 7

CONTROL NO LINEAL.
7.1 Introducción.
7.2 Elementos de Saturación, Dead Zone, Band Zone, etc.
7.3 Control todo o nada. Control PWM.
Ejercicios.
Capítulo 8

NORMAS DE REPRESENTACIÓN DE SISTEMAS DE CONTROL.
8.1 Normas ISA.
8.2 Tabla de identificación de elementos.
8.3 Símbolos generales de instrumentos.
Ejercicios.

Planificación
Metodoloxías / probas Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral 25 23.5 48.5
Solución de problemas 15 18 33
Prácticas de laboratorio 5 2 7
Proba obxectiva 4 15 19
 
Atención personalizada 5 0 5
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral En ella se irán desarrollando los conceptos y fórmulas necesarios para la comprensión y análisis de la Automatización Industrial, desde los conceptos de diseño así como de los métodos de sintonización de los reguladores PID.
Solución de problemas Se realizarán en pizarra ejercicios complementarios a lo desarrollado en las sesiones magistrales de teoría, con la base necesaria y suficiente para la comprensión de la asignatura.
Prácticas de laboratorio Inicialmente consistirá en la realización de una serie de prácticas, dependiendo de la disponibilidad en el laboratorio de MATLAB-Simulink, con una duración global de 5 h.. Las prácticas consistirán en la simulación por ordenador de la sintonización de un regulador PID.
Las prácticas de laboratorio solo se aprobarán por su realización y la presentación del cuadernillo de prácticas debidamente rellenado.
Nota: las horas para la realización de éstas prácticas de laboratorio son parte de las horas de docencia interactiva.
Proba obxectiva Consistirá en la realización de un exámen en el que se puede poner un test, problemas y/o ejercicios, con las puntuaciones y tiempos de realización bien definidos, en la hoja de examen, para cada uno de ellos.
Para el aprobado de la asignatura es obligatorio el haber realizado todas las prácticas de laboratorio en las fechas establecidas para ellas.

Atención personalizada
Metodoloxías
Prácticas de laboratorio
Solución de problemas
Sesión maxistral
Descrición
Asociadas a las lecciones magistrales y de solución de problemas, cada Alumno dispone para la resolución de sus dudas, de las correspondiente sesiones de tutoría personalizada.
La realización de las prácticas de laboratorio será llevada personalmente por uno de los profesores designados.

Avaliación
Metodoloxías Descrición Cualificación
Proba obxectiva La nota obtenida en éste examen será, una vez cumplida, para poder aprobar, la obligatoriedad de haber realizado todas las prácticas de laboratorio en las fechas establecidas para ellas, la que compute en la nota final. 100
Prácticas de laboratorio Las prácticas de laboratorio solo se aprobarán por su realización y la presentación del cuadernillo de prácticas debidamente rellenado.
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Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica Clarence W de Silva (1.989). Control Sensors & Actuators. Prentice Hall
Aidan O'Dwyer (2.003). PI & PID Controller Tuning Rules. Imperial College Press
Francisco Ojeda Cherta (1.996). Problemas de diseño de Automatismos. Editorial Paraninfo
Cecilio Angulo Bahón-Cristóbal Raya Giner (2.004). Tecnología de sistemas de control. Edicions de la UPC

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Tecnoloxía de automatización específica/730497020

Materias que continúan o temario
Tecnoloxía eléctrica/730497001
Electrónica e instrumentación/730497007

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías