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Academic Year: 2020/21

29828 - Industrial Automation


Teaching Plan Information

Academic Year:
2020/21
Subject:
29828 - Industrial Automation
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
326 - Escuela Universitaria Politécnica de Teruel
Degree:
440 - Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering
444 - Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
3
Semester:
Second semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The subject and its expected results respond to the following approaches and objectives:

The objective of the subject is to train the student in the key aspects related to industrial automation: advanced programming of programmable automata, industrial communications, human-machine interfaces, supervision systems, etc.

It is intended that after passing the subject the student has sufficient capacity for analysis, design and maintenance of automation systems of medium / large size. Also during the practical sessions has had a contact with real devices in all aspects cited.

1.2. Context and importance of this course in the degree

Within the Degree in Electronic and Automatic Engineering this subject is located in the second semester of the third year. In addition to the basic subjects of the first courses, the student must have completed the aforementioned Signals and Systems, Automatic Systems, and Control Engineering (in addition to a few subjects of the Electronic branch with which some content could perhaps be linked), for what should have a broad background. This subject is the last compulsory type of specific training in which the aspects that are his own are treated, and he finishes preparing for the technological options of the branch Automation and robotics.

1.3. Recommendations to take this course

Knowledge of modeling and control of discrete event systems is required, particularly those taught in the previous subjects Signals and Systems and Automatic Systems (or similar knowledge).

The personal effort, based on the study and continuous work, and from the first day of the course, is fundamental to overcome the subject.

It is important to resolve any doubts that may arise as soon as possible, for which the student has the advice of the teacher, both during the classes and in the hours of tutoring intended for it. Specific consultations can be made through email.

2. Learning goals

2.1. Competences

Upon passing the subject, the student will be more competent to ...

Applied knowledge of industrial computing and communications

Ability to design control systems and industrial automation

Ability to conceive, design and develop engineering projects, as well as for the drafting and signing of projects in the field of industrial engineering aimed at the Degree

Ability to combine basic knowledge and specialized engineering to generate innovative and competitive proposals in the professional activity

Ability to solve problems and make decisions with initiative, creativity and critical reasoning

Ability to apply information technologies and communications in Engineering

Ability to communicate and transmit knowledge, skills and abilities in Spanish

Ability to use the engineering techniques, skills and tools necessary to practice it

Ability to work in a multidisciplinary group and in a multilingual environment

Capacity for information management, management and application of technical specifications and legislation necessary for the practice of Engineering

Ability to learn continuously and develop autonomous learning strategies

2.2. Learning goals

The student, to pass this subject, must demonstrate the following results ...

Knowledge of automated industrial technologies and facilities.

Knowledge of the architecture and programming languages of programmable automata

Knowledge and implementation of the control of discrete systems

Knowledge and application of industrial communications and fieldbuses

Knowledge and application of supervision systems

Knowledge of safety and regulations in automated systems

2.3. Importance of learning goals

The aspects dealt with in this subject train the student to tackle medium and large-scale automation projects, in all their phases and at all levels (from the plant level to the link with the technologies that support high-level management of the company). In this sense it can be said that after passing the subject, the student is competent to go to the job market demonstrating ease in industrial automation issues, being able to consider a finalist subject that virtually leaves the formation of the almost imminent Electronics and Automation Engineer closed.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

The student must demonstrate that he has achieved the expected learning outcomes through the following assessment activities

In accordance with the regulations of the University of Zaragoza, the evaluation of this subject is of a global nature. Given the relevance in the subject of the acquisition of practical skills, through the use of computer environments and in the laboratory, throughout the course will be evaluated such work in each session, based on the previous study, development of work, preparation of memories, resolution of issues, etc.

In each official call, the evaluation will comprise three parts:

EINA DE ZARAGOZA

Individual written test (30%). CT rated from 0 to 10.
Practices (30%). CP rated from 0 to 10.
Evaluation of a practical work (40%). CTP rated from 0 to 10.
Both practical and practical work can be overcome throughout the course. In any case, a specific individual test will be carried out during the evaluation period for students who have not passed them during the course, or who wish to upload a grade.

Some of the laboratory practices will be qualified at the end of the practical session itself. For this, the previous preparation, the personal work of the student during the laboratory session, and the final solution provided by him will be valued.

To pass the subject is essential to obtain a minimum of 40% in each of the three parts. Only in this case, the global qualification of the subject will be (0.30 * CT + 0.30 * CP + 0.40 * CTP). In another case, the overall rating will be the minimum between 4 and the result of applying the previous formula. The subject is exceeded with an overall score of 5 points out of 10.

EUPT DE TERUEL

Individual written test (30%). CT rated from 0 to 10.
Practices (30%). CP rated from 0 to 10.
Evaluation of a practical work (40%). CTP rated from 0 to 10.
Both practical and practical work can be overcome throughout the course. In any case, a specific individual test will be carried out during the evaluation period for students who have not passed them during the course, or who wish to upload a grade.

Some of the laboratory practices will be qualified at the end of the practical session itself. For this, the previous preparation, the personal work of the student during the laboratory session, and the final solution provided by him will be valued.

To pass the subject is essential to obtain a minimum of 40% in each of the three parts. Only in this case, the global qualification of the subject will be (0.30 * CT + 0.30 * CP + 0.40 * CTP). In another case, the overall rating will be the minimum between 4 and the result of applying the previous formula. The subject is exceeded with an overall score of 5 points out of 10.

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The learning process that is designed for this subject is based on the following:

The teaching process will involve three main levels: lectures, problems and laboratory, with an increasing level of student participation.

• In the lectures, the theoretical basis of the automated systems will be presented, illustrated with numerous examples.

• In the classes of problems and issues, such cases will be developed involving students.

• Laboratory practices will be developed in small groups where students perform the simulation, implementing and analysing real automation and control systems.

• In addition, to encourage continuous and autonomous student work, additional learning activities to do throughout the semester will be performed.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks:

Class work: 2.4 ECTS (60 hours) 

1) In-person class (type T1) (30 in-person hours).

Lectures of theoretical and practical content. The concepts and fundamentals of automatic systems are presented, illustrated with real examples. Student participation through questions and brief discussions will be encouraged.

2) Classes of problems and cases resolution (type T2) (15 in-person hours).

Problems and cases involving students, coordinated at all times with the theoretical contents will be developed. Students are encouraged to work on the problems previously. Some of these hours may engage in learning activities assessable as specified in each course.

3) Lab (type T3) (15 in-person hours).

In practice, the student will address issues specific of this subject from the practical point of view: Advanced programming automation systems, industrial communications, human-machine interfaces, supervision systems, PC based control, etc. That is, after the necessary phase of problem analysis and solution design, apply the theoretical concepts studied in the theoretical classes and problems, and put into practice on the actual equipment, similar to that existing in the industry. The student will have a script of practice that must be prepared in advance. Each practice will be qualified in the laboratory.

Non-in-person work: 3.6 ECTS (90 hours)

4) Practical work (T6 type) (40 hours).

Activities that the student will perform alone or in groups and that the teacher will propose throughout the teaching period. In this course, each student will work, in groups and individually, several evaluable activities.

5) Study (type T7) (46 non-in-person hours).

Student Personal study of the theoretical part and realization of problems. The ongoing work of the student will be encouraged by the homogeneous distribution of the various learning activities throughout the semester. This includes tutorials, as direct support for the student, identification of learning problems, orientation in the subject, advising to exercises and assignments

6) Evaluation tests (T8) (4 in-person hours).

In addition to the qualifying function, evaluation is also a learning tool with which the student checks the degree of understanding and assimilation reached.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics:

  • Automation Technologies. Programmable logic controllers.
  • Automation Technologies. Sensors and Actuators.
  • PLC programming. Languages and implementation of formal models.
  • The marches and stops modes study guide: Gemma.
  • Operation and safety of the automation systems
  • Introduction to Industrial Communications.
  • Fieldbuses and Industrial Ethernet
  • Supervision systems.

- Industrial Security.

Practices in EINA, Zaragoza:
• Basic implementation of Gemma
• Advanced Implementation of Gemma
• Industrial communications
• Terminals operation and dialogue
• Supervision Systems

Practices in EUP, Teruel:
• Basic implementation of Gemma
• Advanced Implementation Gemma
• Industrial communications
• Terminals operation and dialogue
• Supervision Systems

4.4. Course planning and calendar

Lectures and problem classes and practice sessions are held in the laboratory according to the schedule set by the center (schedules available on their website).

Each teacher will inform its hours of tutoring.

The other activities will be planned depending on the number of students and will be announced in good time. It will be available on http://moodle.unizar.es


Curso Académico: 2020/21

29828 - Automatización industrial


Información del Plan Docente

Año académico:
2020/21
Asignatura:
29828 - Automatización industrial
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
326 - Escuela Universitaria Politécnica de Teruel
Titulación:
440 - Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática
444 - Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática
Créditos:
6.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

El objetivo de la asignatura es formar al alumno en los aspectos claves relativos a la automatización industrial: programación avanzada de autómatas programables, comunicaciones industriales, interfaces humano-máquina, sistemas de supervisión, etc.

Se pretende conseguir que tras superar la asignatura el alumno tenga la suficiente capacidad de análisis, de diseño y de mantenimiento de sistemas de automatización de tamaño medio/grande. También que durante las sesiones prácticas haya tenido una toma de contacto con dispositivos reales en todos los aspectos citados.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Dentro del Grado en Ingeniería Electrónica y Automática esta asignatura está situada en el segundo semestre del tercer curso. Además de las asignaturas básicas de los primeros cursos, el alumno debe haber cursado las ya mencionadas Señales y sistemas, Sistemas automáticos, e Ingeniería de Control (además de unas cuantas asignaturas de la rama Electrónica con las que quizás podría enlazarse algún contenido), por lo que debe tener un amplio bagaje previo. Esta asignatura es la última de tipo obligatorio de formación específica en la que se tratan los aspectos que le son propios, y le termina de preparar para las optativas tecnológicas de la rama Automatización y robótica.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Se requieren conocimientos de modelado y control de sistemas de eventos discretos, en particular los impartidos en las asignaturas previas Señalesy sistemas y Sistemas automáticos (o conocimientos similares).

El esfuerzo personal, basado en el estudio y trabajo continuado, y desde el primer día del curso, es fundamental para superar la asignatura. 

Es importante resolver cuanto antes las dudas que puedan surgir, para lo cual el estudiante cuenta con la asesoría del profesor, tanto durante las clases como en las horas de tutoría destinadas a ello.  Pueden realizarse consultas puntuales a través de correo electrónico.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.

Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.

Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

Conocimiento aplicado de informática industrial y comunicaciones

Capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial

Capacidad para concebir, diseñar y desarrollar proyectos de Ingeniería, así como para la redacción y firma de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial que tiene por objeto el Grado

Capacidad para combinar los conocimientos básicos y los especializados de Ingeniería para generar propuestas innovadoras y competitivas en la actividad profesional

Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico

Capacidad para aplicar las tecnologías de la información y las comunicaciones en la Ingeniería

Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en castellano

Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la práctica de la misma

Capacidad para trabajar en un grupo multidisciplinar y en un entorno multilingüe

Capacidad de gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias para la práctica de la Ingeniería

Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo

2.2. Resultados de aprendizaje

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

Conocimiento de las tecnologías e instalaciones industriales automatizadas.

Conocimiento de la arquitectura y lenguajes de programación de los autómatas programables

Conocimiento e implementación del control de sistemas discretos

Conocimiento y aplicación de las comunicaciones industriales y buses de campo

Conocimiento y aplicación de los sistemas de supervisión

Conocimiento de seguridad y normativas en sistemas automatizados

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los aspectos tratados en esta asignatura capacitan al estudiante para abordar proyectos de automatización de media y gran escala, en todas sus fases y a todos los niveles (desde el nivel de planta hasta el enlace con las tecnologías que dan soporte a la gestión de alto nivel de la empresa). En este sentido se puede afirmar que tras superar la asignatura, el estudiante es competente para acudir al mercado de trabajo demostrando soltura en temas de automatización industrial, pudiendo considerarse una asignatura finalista que prácticamente deja cerrada la formación del casi inminente Ingeniero en Electrónica y Automática.

3. Evaluación

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

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación

De acuerdo con la normativa de la Universidad de Zaragoza la evaluación de esta asignatura es de tipo global. Dada la relevancia que en la asignatura tiene la adquisición de competencias prácticas, mediante el uso de entornos informáticos y en el laboratorio, a lo largo del curso irá siendo evaluado dicho trabajo en cada sesión, en base al estudio previo, desarrollo del trabajo, elaboración de memorias, resolución de cuestiones, etc.

En cada convocatoria oficial, la evaluación comprenderá tres partes:

EINA DE ZARAGOZA

  • Exámen individual (30%). CT calificada de 0 a 10.
  • Prácticas (30%). CP calificada de 0 a 10.
  • Evaluación de un trabajo práctico (40%). CTP calificada de 0 a 10.

Tanto las prácticas como el trabajo práctico podrán superarse a lo largo del curso. En cualquier caso se realizará una prueba individual específica durante el periodo de evaluación para los alumnos que no los hayan superado durante el curso, o que deseen subir nota.

Algunas de las prácticas de laboratorio se calificarán al finalizar la propia sesión práctica. Para ello se valorará la preparación previa, el trabajo personal del estudiante durante la sesión de laboratorio, y la solución final por él aportada.

Para superar la asignatura es condición imprescindible obtener un mínimo de un 40% en cada una de las tres partes. Sólo en ese caso, la calificación global de la asignatura será (0.30*CT+ 0.30*CP+ 0.40*CTP). En otro caso, la calificación global será la mínima entre 4 y el resultado de aplicar la fórmula anterior. La asignatura se supera con una calificación global de 5 puntos sobre 10.

EUPT DE TERUEL

  • Prueba escrita individual (30%). CT calificada de 0 a 10.
  • Prácticas (30%). CP calificada de 0 a 10.
  • Evaluación de un trabajo práctico (40%). CTP calificada de 0 a 10.

Tanto las prácticas como el trabajo práctico podrán superarse a lo largo del curso. En cualquier caso se realizará una prueba individual específica durante el periodo de evaluación para los alumnos que no los hayan superado durante el curso, o que deseen subir nota.

Algunas de las prácticas se calificarán al finalizar la propia sesión práctica. Para ello se valorará la preparación previa, el trabajo personal del estudiante durante la sesión, y la solución final por él aportada.

Para superar la asignatura es condición imprescindible obtener un mínimo de un 40% en cada una de las tres partes. Sólo en ese caso, la calificación global de la asignatura será (0.30*CT+ 0.30*CP+ 0.40*CTP). En otro caso, la calificación global será la mínima entre 4 y el resultado de aplicar la fórmula anterior. La asignatura se supera con una calificación global de 5 puntos sobre 10.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

El proceso de enseñanza se desarrollará en tres niveles principales: clases de teoría, problemas y prácticas, con creciente nivel de participación del estudiante.

  • En las clases de teoría se expondrán las bases teóricas de la automatización industrial, ilustrándose con ejemplos.
  • En las clases de problemas se desarrollarán problemas y casos tipo, en la medida de lo posible con la participación de los estudiantes.
  • Se desarrollarán prácticas en grupos reducidos, donde el estudiante realizará el diseño, la programación, y la configuración de los sistemas industriales que implementan la automatización en la actualidad.
  • Asimismo, para incentivar el trabajo continuo y autónomo del estudiante, se podrán llevar a cabo actividades de aprendizaje adicionales a realizar a lo largo del semestre.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

TRABAJO: 2.4 ECTS (60 horas)

1) Clase magistral (tipo T1)  (30 horas).

Sesiones expositivas de contenidos teóricos y prácticos. Se presentarán los conceptos y fundamentos referentes a la automatización industrial de los sistemas electrónicos digitales, ilustrándolos con ejemplos reales.  Se fomentará la participación del estudiante a través de preguntas y breves debates.

 

2) Clases de problemas y resolución de casos (tipo T2) (15 horas).

Se desarrollarán problemas y casos con la participación de los estudiantes, coordinados en todo momento con los contenidos teóricos.  Se fomentará que el estudiante trabaje previamente los problemas.  Parte de estas horas podrán dedicarse a las actividades de aprendizaje evaluables que se especifiquen en cada curso.

 

3) Prácticas (tipo T3) (15 horas).

En las prácticas el estudiante abordará los temas propios de esta asignatura desde el punto de vista práctico: programación avanzada de autómatas programables, comunicaciones industriales, interfaces humano-máquina, sistemas de supervisión, control basado en PC, etc. Es decir: tras las imprescindibles fases de análisis del problema y diseño de una solución, aplicará los conceptos teóricos vistos en las clases teóricas y de problemas, y los pondrá en práctica sobre equipamiento real, similar al existente en la industria. El estudiante dispondrá de un guión de la práctica, que tendrá previamente que preparar. 

 

TRABAJO NO PRESENCIAL: 3.6 ECTS (90 horas)

4) Trabajos docentes (tipo T6) (40 horas).

Actividades que el estudiante realizará solo o en grupo y que el profesor irá proponiendo a lo largo del período docente. En esta asignatura cada estudiante realizará un trabajo en grupo e, individualmente, varias actividades evaluables.

5) Estudio (tipo T7) (46 horas). 

Estudio personal del estudiante de la parte teórica y realización de problemas. Se fomentará el trabajo continuo del estudiante mediante la distribución homogénea a lo largo del semestre de las diversas actividades de aprendizaje. Se incluyen aquí las tutorías, como atención directa al estudiante, identificación de problemas de aprendizaje, orientación en la asignatura, atención a ejercicios y trabajos.

6) Pruebas de evaluación (tipo T8) (4 horas).

Además de la función calificadora, la evaluación también es una herramienta de aprendizaje con la que el alumno comprueba el grado de comprensión y asimilación alcanzado.

4.3. Programa

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

Los contenidos que se desarrollan son los siguientes:

-      Tecnologías de la Automatización. Autómatas programables industriales.

-      Tecnologías de la Automatización. Sensores y Actuadores.

-      Programación de autómatas. Lenguajes e implementación de modelos formales.

-      La guía de estudio de modos de marchas y paradas: Gemma.

-      Funcionamiento y seguridad de los Autómatas Programables

-      Introducción a las Comunicaciones Industriales.

-      Buses de campo y Ethernet Industrial

-      Sistemas de supervisión.

-      Seguridad industrial.

 

Practicas en la EINA de Zaragoza

  • Control de un sistema de eventos discretos
  • Implementación básica de Gemma.
  • Implementación avanzada de Gemma.
  • Comunicaciones industriales.
  • Sistemas de supervisión.

Prácticas en la EUP de Teruel

  • Implementación básica de Gemma
  • Implementación avanzada de Gemma
  • Comunicaciones industriales
  • Terminales de explotación y diálogo
  • Sistemas de supervisión

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

Calendario de sesiones y presentación de trabajos

Las clases magistrales y de problemas y las sesiones de prácticas se imparten según horario establecido por el centro (horarios disponibles en su página web).

Cada profesor informará de su horario de atención de tutoría.

El resto de actividades se planificará en función del número de alumnos y se dará a conocer con la suficiente antelación.  Podrá consultarse en http://moodle.unizar.es

El calendario detallado de las diversas actividades a desarrollar se establecerá una vez que la Universidad y el Centro hayan aprobado el calendario académico (el cual podrá ser consultado en la página web del centro).

La relación y fecha de las diversas actividades, junto con todo tipo de información y documentación sobre la asignatura, se publicará en http://moodle.unizar.es/ (Nota. El acceso a dicha web requiere que el estudiante esté matriculado). 

A título orientativo:

- Cada semana hay programadas 3h de clases en aula.

- Cada dos semanas el estudiante realizará una práctica.

- Las actividades adicionales que se programen (trabajos, pruebas…) se anunciarán con suficiente antelación, tanto en clase como en http://moodle.unizar.es/.

- Las fechas de los exámenes y pruebas de convocatoria oficial las fijará la dirección del Centro.