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Academic Year/course: 2021/22

424 - Bachelor's Degree in Mechatronic Engineering

28831 - Automation Technology and Industrial Computing


Syllabus Information

Academic Year:
2021/22
Subject:
28831 - Automation Technology and Industrial Computing
Faculty / School:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Degree:
424 - Bachelor's Degree in Mechatronic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

Objectives of the subject.

The main objectives of the subjects can be divided into theoretical and practical (types).

The theoretical contents pursue that the student knows and manages fluently 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 activity and the process

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

  • Understand the system used for discrete control managing the different products we can find in the market.
  • Program industrial PLC`s for the control of processes, as well as the management of sensors and industrial actuators.

1.2. Context and importance of this course in the degree

The subject "Automatizacion e Informática Industrial" is part of the degree of Mechatronics Engineering that EUPLA teaches with the group of subjects that make up the control module. This is a fourth course compulsory subject in the first semester with an academic load of 6 credits. These subjects give a thorough vision of the control system and industrial communication, as well as important practical training with different industrial.

controllers at the level of configuration and programming, enabling the student to analyze, develop and startup different processes in the industrial field.

 

1.3. Recommendations to take this course

The development of the subjects "Automatización e Informática Industrial" requires a previous Knowledge and strategies from other subjects related to math, physics, computer science basics, electrical basic. That is why it is advisable that the student has studied these subjects in previous curses.

2. Learning goals

2.1. Competences

On passing the subject, the student will have acquired the following competences:

(GI03) Knowledge of basic and technological subjects, enabling them to learn new methods and theories, and endow them with versatility to adapt to new situations.

(GI04) Ability to solve problems and take decisions with initiative, creativity, critical reasoning and to communicate and transmit knowledge, abilities and skills in the field of industrial engineering and in the field of electronics industrial particulary.

(GI06) The handling of specifications, regulations and mandatory standards.

(GC02) Interpret experimental data, contrast them with theorists and draw conclusions.

(GC03) Abstraction and logical reasoning.

(GC06) Adapt to quickly changing technologies.

(GC08) Locate technical information, as well as its understanding and assessment.

(GC16) Configure, simulate, build and test prototypes of electronic and mechanical systems.

(EI06) Knowledge of the fundamentals of automatism and control methods.

(EE11) Applied knowledge of industrial informatics and communications.

(EE12) Design control systems and industrial automation.

2.2. Learning goals

In order to pass this subject, students must demonstrate the following results:

  • Understand concepts related to automation and industrial control.
  • Configure, program and start up systems based on PLC's
  • Acquire industrial communications fundaments.

2.3. Importance of learning goals

On passing the subject, the student acquires the capacity to analyze different industrial processes, revealing their main characteristics, and the student will be able to propose control solutions and choose the most suitable one in each situation.

The student will be able to propose solutions that improve or increase the effectiveness of existing systems. This clearly benefits the industrial process, obtaining results by reducing costs and/or increasing product qualities.

3. Assessment (1st and 2nd call)

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

CONTINUOUS ASSESSMENT SYSTEM

The qualifying activities are:

  • Practical works proposed (all of works)
  • Theorical and practical test

The subject will have been passed with 50% of the points of the different evaluation elements.

At least 80% of the live activities (laboratories, technical visits, classes, etc.) must be attended.

FINAL COMPREHENSIVE ASSESSMENT TEST

The student must opt for this modality when, due to his/her personal circumstances, he/she cannot adapt to the pace of work required in the system of continuous assessment, has failed or would like to increase his/her grade having participated in this methodology.

The evaluation criteria to be followed for the activities of the comprehensive assessment test system are as follows:

  • Theory / Practical Test (100%)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as: 

 • 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 groups, 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.

 

If classroom teaching were not possible due to health reasons, it would be carried out on-line

4.2. Learning tasks

The course consists of 6 ECTS credits, 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 course includes the following learning tasks:

  • 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 studying

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

Theoretical / Practical contents

             1.- PLC inner architecture

  • RAM, ROM, ALU, PSW.
  • Digital I/O
  • PAE and PAA
  • Brands
  • Scan cycle

            2.- PLC configuring and programming

  • Programming languages (KOP, AWL and FUP)
  • Timers and counters
  • Flanks
  • Arithmetical and comparison operations
  • Jumps
  • Functions and configurable functions
  • Data blocks and function blocks.
  • Organization blocks
  • Built-in functions

            3.- Analog inputs and outputs

            4.- Industrial sensors and detectors

  • Inductive and capacitive sensors
  • Photocells
  • Temperature, distance, pressure, etc.  sensors
  • Encoders (absolute and incremental)
  • Load cells (strain gauges)

             5.- Industrial communications and distributed control fundamentals

  • Introduction to industrial communications
  • Communication elements
  • Physical standards
  • Network topologies
  • Industrial protocols

             6.- Industrial buses

  • MPI communications
  • Decentralized periphery
  • Industrial buses (basic concepts)

             Practical contents

             1.- Process control (discrete)

  • Simulation models basic industrial processes.

             2.- Three-phase asynchronous motor speed variation

 Commercial inverters configuring and programming (SIMATIC MM440)

  • Three-phase asynchronous motor speed control

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=28831&year=2019


Curso Académico: 2021/22

424 - Graduado en Ingeniería Mecatrónica

28831 - Automatización e informática industrial


Información del Plan Docente

Año académico:
2021/22
Asignatura:
28831 - Automatización e informática industrial
Centro académico:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Titulación:
424 - Graduado en Ingeniería Mecatrónica
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

Los objetivos fundamentales de la asignatura se pueden 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.

En cuanto a 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.

  • Comprender los sistemas utilizados para el control discreto, manejando distintos productos existentes en el mercado.
  • Programar PLC's industriales para el control de procesos, así como el manejo de sensores y actuadores industriales.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura "Automatización e Informática Industrial", forma parte del Grado de Ingeniería Mecatrónica que imparte la EUPLA, enmarcándose dentro del grupo de asignaturas que conforman el módulo denominado Control. Se trata de una asignatura de cuarto curso ubicada en el primer semestre y de carácter obligatorio (OB) con una carga lectiva de 6 créditos ECTS. Dicha asignatura da una visión profunda de los sistemas de control y las comunicaciones industriales, así como una formación práctica importante con distintos controladores industriales, a nivel de configuración y programación de los mismos, 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 e Informática industrial” exige poner en juego conocimientos y estrategias procedentes de asignaturas relacionadas con Matemáticas, Física, Fundamentos de Informática y Fundamentos de Electrotecnia. Motivo por el cual es conveniente que el alumno haya cursado estas asignaturas en cursos anteriores.

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.

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

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

(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.
  • Configurar, programar y poner en marcha sistemas basados en PLC's.
  • Adquirir fundamentos de comunicaciones industriales.

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.

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 continua va a contar con las siguientes actividades calificables:

  • Trabajos prácticos propuestos (completar todos)
  • Pruebas teórico / practicas

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

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 / práctico 100%

 

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.

 

Si esta docencia no pudiera realizarse de forma presencial por causas sanitarias, se realizaría de forma telemática.

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 Teórico / Prácticos

 1.- Arquitectura interna de un PLC

  • RAM, ROM, ALU, PSW.
  • E/S digitales.
  • PAE y PAA.
  • Marcas.
  • Ciclo de Scan.

            2.- Configuración y Programación de PLC's

  • Lenguajes de programación (KOP, AWL y FUP).
  • Temporizadores y contadores.
  • Flancos.
  • Operaciones aritméticas y de comparación.
  • Saltos.
  • Funciones y  Funciones parametrizables.
  • Bloques de datos y bloques de función.
  • Bloques de organización.
  • Funciones integradas.

            3.- Entradas y salidas analógicas

            4.- Sensores y detectores industriales

  • Sensores inductivos y capacitivos.
  • Fotocélulas.
  • Sensores de temperatura, presión, distancias etc…
  • Encoders (absoluto e incremental).
  • Células de carga (Galgas extensométricas).

             5.- Fundamentos de comunicaciones industriales y control distribuido

  • Introducción a las comunicaciones industriales.
  • Elementos de la comunicación.
  • Normas físicas.
  • Topologías de redes.
  • Protocolos industriales.

             6.- Buses industriales

  • Comunicación MPI.
  • Periferia descentralizada.
  • Buses Industriales (conceptos básicos).

             Contenidos Prácticos

             1.- Control de procesos (discretos)

  • Maquetas simulación procesos industriales básicos.

            2.- Variación velocidad motor asíncrono trifásico.

  •  Configuración y programación variadores comerciales (SIMATIC MM440).
  • Control de velocidad de motor asíncrono trifásico.

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.

Actividades genéricas presenciales:

• Clases teórico / prácticas: Se explicarán los conceptos teóricos de la asignatura y se desarrollarán ejemplos prácticos ilustrativos como apoyo a la teoría cuando se estime necesario.

• Prácticas de laboratorio: Los alumnos trabajarán en grupos, y realizarán unas prácticas planteadas y tutorizadas por el profesor, al finalizar las mismas realizarán un informe o memoria explicativa de las mismas.

 

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=28831&year=2019