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Academic Year/course: 2019/20

424 - Bachelor's Degree in Mechatronic Engineering

28836 - Advanced Automation and Control


Syllabus Information

Academic Year:
2019/20
Subject:
28836 - Advanced Automation and Control
Faculty / School:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Degree:
424 - Bachelor's Degree in Mechatronic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
Second semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

Objectives of the subject:

The main objectives of the subject can be divided into theoretical and practical types.

The theoretical contents pursue that the students know and manage in a fluent way the concepts necessary for the analysis and development of controls in different industrial processes.

  • Define the concept of the control system and identify and distinguish the variables acting and the process.

The practical contents, basically, seek that the student knows how to manage the industrial components in the market as well as the programming and configuration settings necessary to implement different controls in real processes.

  • Configure, program and implement different types of PLC`s network via industrial buses.
  • Understand and manage specific software for the configuration of HMI and SCADA system

1.2. Context and importance of this course in the degree

The subject Automatización Avanzada e Ingenieria de Control is part of the degree of Mechatronics Engineering that EUPLA teaches within the group of subjects that make up the common training module. This is a fourth course optional subjects in the second semester with an academic load of 6 credits.

This subject gives a thorough insight into the control system, industrial communications, setting of SCADA in a practical way enabling the students to analyze, develop and start-up of the different processes in the industrial field.

1.3. Recommendations to take this course

The development of the subject Automatización Avanzada e Ingenieria de Control requires knowledge and strategies learnt from other subjects related to automatization e Informatica industrial, the reason why it is advisable that the student has studied this subject in the previous semester.

2. Learning goals

3. Assessment (1st and 2nd call)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The teaching organization will be carried out following the following guidelines:

 • Lectures: Theoretical activities imparted in a fundamentally expository way by the teacher, in such a way as to expose the theoretical supports of the subject, highlighting the fundamental content, structuring it in themes and relating those themes to each other.

• Practice Sessions: The teacher explains and helps in understanding the use and management of necessary software for configuring and programming control devices (PLC’s)

• Laboratory practices: Students will perform tests, measurements, assemblies, etc. in the laboratories arranged in roups, following a script provided by the teacher.

• Individual tutorials: They will be carried out in the department through personalized attention to the student, with the goal of solving the doubts and difficulties the student faces. These tutorials can be carried out either face-to-face or virtually.

4.2. Learning tasks

The course consists of 6 ECTS, which represent 150 hours of student’s work during the semester, which would equal to 10 hours every week during the 15 weeks the semester lasts. The degree of experimentation is deemed high.

The student’s activities this semester, organized by duration are as follows:

  • 25 hours of master classes (theoretical teaching and problem solving)
  • 25 hours of laboratory practice, arranged in 2-hour sessions
  • 10 hours of tests (written and practical)
  • 90 hours of personal study

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

Theoretical contents

            1.- Industrial communications

  • Physical standards
  • Flow control technique
  • Network topology
  • Methods to access
  • Networks interconnections (gateways)

            2.- Industrial communication networks AS-i

            3.- Industrial communication networks PROFIBUS

            4.- Industrial communication networks PROFINET

            5.- Introduction to supervision

  • SCADA (WinccFlexible)
  • Monitoring and data acquisition devices

 Practical content

             1.-Profibus-DP network

  • PLC(s7-300) as master and ET200 as a slave
  • PLC(s7-300) as master and frequency converter (MM440) as a slave

            2.- WinCC flexible

  • Introduction
    • Operator panels types
    • Creating a project
    • Establish connections or communication parameters
  • Variables
    • Creating variables, data types and addressing
  • Images
    • Creating images, System image.
    • Navigation between images.
    • Text fields.
    • Input/Output fields.:numeric, graphical and symbolic.
    • Graphic libraries.
    • Use of buttons, switches, bars and other controls.
  • Message management
  • Recipes
  • Configurations transfering.
    • Updating an operator panel’s operating system.
    • Communication transferring.
  • Configuring and programming a “Flexible Cell”
    • Grafcet.
    • Defining the different functional stages of the cell
    • Defining the different operation modes
    • SCADA system.
    • Communicating the different stages through PROFIBUS.

4.4. Course planning and calendar

Face-to-face sessions calendar and project presentation

The schedule of the lectures and laboratory practices will be established by the centre at the beginning of each course. (This schedule will be published on the centre website.).

The rest of the activities (assignments hand-in, evaluation tests, etc…) will be planned according to the necessary groups and will be communicated to the students in advance at the beginning of the course.

4.5. Bibliography and recommended resources

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=28836&year=2019


Curso Académico: 2019/20

424 - Graduado en Ingeniería Mecatrónica

28836 - Automatización avanzada e ingeniería de control


Información del Plan Docente

Año académico:
2019/20
Asignatura:
28836 - Automatización avanzada e ingeniería de control
Centro académico:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Titulación:
424 - Graduado en Ingeniería Mecatrónica
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

Los objetivos fundamentales de la asignatura los podemos dividir en dos tipos Teóricos y Prácticos.

Los contenidos teóricos persiguen que el alumno conozca y maneje con soltura los conceptos necesarios para el análisis y desarrollo de controles de distintos procesos industriales.

  • Definir el concepto de sistema de control e identificar y distinguir las variables que actúan sobre el proceso.

Los contenidos prácticos, básicamente lo que se busca es que el alumno se desenvuelva en el manejo de Componentes  industriales presentes en el mercado así como en la programación y configuración necesaria para implementar distintos controles en procesos reales.

  • Configurar , programar e implementar distintos tipos de redes de PLC,s  mediante buses industriales.
  • Comprender y manejar software específico para la configuración de sistemas HMI y Scadas.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura “Automatización Avanzada e Ing. De Control”, forma parte del Grado de Ingeniería  Mecatrónica que imparte la EUPLA, enmarcándose dentro del grupo de asignaturas que conforman el módulo denominado Formación Común.  Se trata de una asignatura de cuarto curso ubicada en el segundo  semestre y de carácter optativo  con una carga lectiva de 6 créditos ECTS.

Dicha asignatura da una visión profunda de los sistemas de control,  las comunicaciones industriales, configuración de sistemas Scada de una  forma práctica.

Habilitando al estudiante para el análisis, desarrollo y puesta en funcionamiento de distintos procesos en el ámbito industrial.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

El desarrollo de la asignatura “Automatización Avanzada e Ingeniería de Control” exige poner en juego conocimientos y estrategias procedentes de asignaturas relacionadas con Automatización e Informática Industrial. Motivo por el cual es conveniente que el alumno haya cursado esta asignatura en el semestre  anterior.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

(GI03)   Conocimientos en  materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a las nuevas situaciones.

(GI04) Resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial y en particular en el ámbito de la electrónica Industrial.

(GI06) El manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.

(GC02) Interpretar datos experimentales, contrastarlos con los teóricos y extraer conclusiones.

(GC03) La abstracción y el razonamiento lógico.

(GC04)Aprender de forma continuada, autodirigida y autónoma.

(GC05)Evaluar alternativas.

(GC06) Adaptarse a la rápida evolución de las tecnologías.

(GC08) Localizar información técnica, así como su comprensión y valoración.

(GC14) Comprender el funcionamiento y desarrollar el mantenimiento de equipos e instalaciones mecánicas, eléctricas y electrónicas.

(GC16) Configurar, simular, construir y comprobar prototipos de sistemas electrónicos y mecánicos.

(EI06) Conocimiento sobre los fundamentos de automatismos y métodos de control.

(EE11) Conocimiento aplicado de informática industrial y comunicaciones.

(EE12) Diseñar sistemas de control y automatización industrial

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Comprender conceptos relacionados con la automatización y el control industrial.

Programar y poner en marcha sistemas basados en PLC´s, Scadas y sistemas robotizados.

Adquirir fundamentos de comunicaciones industriales.

Realización e interpretación de planos y esquemas en función de la normativa y simbología apropiada.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Al superar esta asignatura el alumno adquiere la capacidad para el análisis de distintos procesos industriales poniendo de manifiesto sus principales características, así mismo el alumno estará capacitado para plantear soluciones de control y elegir la más adecuada en cada situación, configurar los equipos o sistemas que intervienen en el control o automatización.

Podrá proponer soluciones que mejoren o aumenten la eficacia de sistemas ya existentes. Con esto el proceso industrial se ve claramente beneficiado, obteniendo resultados al reducir costes  y/o  incrementar calidades de producto.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

Sistema de evaluación continua

El sistema de evaluación contínua va a contar con dos apartados o bloques y cada uno de ellos con sus respectivas actividades calificables.

1.- Bloque individual:

  • Pruebas teorico / prácticas.

2.- Bloque grupo:

  • Trabajos prácticos propuestos (completar todos).
  • Proyectos "procesos industriales".

 

Para superar la asignatura será necesario:

  • Aprobar por separado ambos bloques.
  • La nota final será la media aritmética de ambos.

Para optar al sistema de Evaluación Continua se deberá asistir al menos a un 80% de las actividades presenciales

(clases y prácticas de laboratorio)

 

Prueba Global de Evaluación Final

El alumno deberá optar por esta modalidad cuando, por su coyuntura personal, no pueda adaptarse al ritmo de trabajo requerido en el sistema de evaluación continua, haya suspendido o quisiera subir nota habiendo sido participe de dicha metodología.

Los criterios de evaluación a seguir para las actividades del sistema de prueba de evaluación global son los siguientes:

  • Examen teórico 30%
  • Examen práctico 70%

Se habrá superado la asignatura sumando un 50% de los puntos de los distintos elementos de evaluación.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

La organización de la docencia se realizará siguiendo las pautas siguientes:

 • Clases teóricas:  Actividades teóricas impartidas de forma fundamentalmente expositiva por parte del profesor, de tal manera que se exponga los soportes teóricos de la asignatura, resaltando lo fundamental, estructurándolos en temas y relacionándolos entre sí.

• Clases prácticas: El profesor expone y ayuda en el uso y manejo del software necesario para la configuración y programación de dispositivos de control (PLC's)

• Prácticas de laboratorio: Los alumnos realizarán, en grupos, ensayos, mediciones, montajes etc, en los laboratorios  y siguiendo un guion proporcionado por el profesor.

• Tutorías individuales: Serán realizadas en el departamento, mediante una atención personalizada al alumno con el  objetivo de resolver las dudas y dificultades que encuentran los alumnos. Estas tutorías pueden realizarse de manera presencial o virtual.

4.2. Actividades de aprendizaje

La asignatura consta de 6 créditos ECTS, lo cual representa 150h de trabajo del alumno en la asignatura durante el semestre, es decir, 10 horas semanales durante 15 semanas lectivas.

 El grado de experimentalidad considerado es "elevado".

Desarrollando por carga horaria las actividades del alumno en esta asignatura son:

  • 25h de clase magistral (exposición teórica y resolución de problemas tipo)
  • 25h de prácticas de laboratorio ( sesiones de 2h)
  • 10h pruebas evaluatorias (escritas y prácticas)
  • 90h estudio personal.

4.3. Programa

Contenidos teóricos

            1.- Comunicaciones Industriales

  • Normas físicas
  • Técnicas de control de flujo.
  • Topología de redes
  • Métodos de acceso al medio
  • Interconexión de redes (pasarelas)

            2.- Redes de comunicación industrial AS-i

            3.- Redes de comunicación industrial PROFIBUS

            4.- Redes de comunicación industrial PROFINET

            5.- Introducción a la supervisión

  • SCADA (WinccFlexible)
  • Monitorización y dispositivos de adquisición de datos.

 Contenidos prácticos

             1.- Red Profibus-DP

  • PLC(s7-300) como maestro y ET200 como esclavo
  • PLC(s7-300) como maestro y convertidor de frecuencia (MM440) como esclavo

            2.- WinccFlexible

  • Introducción
    • Tipos de paneles de operador
    • Creación de un proyecto
    • Establecer conexiones ó parámetros de comunicación.
  • Variables
    • Creación de variables, tipos de datos y direccionamiento.
  • Imágenes.
    • Creación de imágenes. Imagen de sistema.
    • Navegación entre imágenes.
    • Campos de texto.
    • Campos de entrada/salida.:numéricos, gráficos y simbólicos.
    • Librerias gráficas.
    • Uso de botones, interruptores, barras y otros controles.
  • Gestión de avisos
  • Recetas
  • Transferencia de configuraciones.
    • Actualización del sistema operativo de un panel de operador.
    • Transferencia de la comunicación.
  • Configuración y programación de “Célula flexible”
    • Grafcet.
    • Definición de las distintas etapas funcionales de la célula
    • Definición de los distintos modos de operación
    • Sistema SCADA.
    • Comunicación de las distintas etapas mediante PROFIBUS.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos.

El horario para la realización de las clases magistrales así como el de realización de prácticas será establecido por el centro al principio de cada curso. ( Este horario se publicará en la web del centro).

El resto de actividades (Entrega de prácticas, pruebas evaluatorias etc...) se planificará en función de los grupos necesarios y se comunicará a los alumnos con la suficiente antelación al comenzar el curso.

La organización de la docencia se realizará siguiendo las pautas siguientes:

• Clases teóricas:  Actividades teóricas impartidas de forma fundamentalmente expositiva por parte del profesor, de tal manera que se  exponga los soportes teóricos de la asignatura, resaltando lo fundamental, estructurándolos en temas y  relacionándolos entre sí.

• Clases prácticas: El profesor expone y ayuda en el uso y manejo del software necesario para la configuración y

programación de dispositivos de control (PLC's)

• Prácticas de laboratorio: Los alumnos realizarán, en grupos, ensayos, mediciones, montajes etc, en los laboratorios

 y siguiendo un guion proporcionado por el profesor.

• Tutorías individuales: Serán realizadas en el departamento, mediante una atención personalizada al alumno con el

 objetivo de resolver las dudas y dificultades que encuentran los alumnos. Estas tutorías pueden realizarse de manera presencial o virtual.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=28836&year=2019