. DATOS DE LA ASIGNATURA Controladores Lógicos Programables Ingeniería Electromecánica

1. DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura: Controladores Lógicos Programables
Carrera: Ingeniería Electromecánica
Clave de la asignatura: AIF-0705
Horas teoría-Horas prácticas-Créditos: 2-4-8
2. HISTORIA DEL PROGRAMA
LUGAR Y FECHA DE
PARTICIPANTES
OBSERVACIONES (CAMBIOS Y
ELABORACIÓN
JUSTIFICACION)
Instituto Tecnológico
Academia de Electromecánica Reunión local para establecer la
de Zacatecas.
Especialidad de la carrera de
Del 18 al 29 de Junio
Ingeniería Electromecánica.
del 2007.
3. UBICACION DE LA ASIGNATURA
a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS
ANTERIORES
ASIGNATURAS
TEMAS
Electrónica
- Álgebra
Booleana
- Lógica
combinacional.
Programación
- Diagramas de
flujo.
- Lógica de
programación.
Controles
Eléctricos
- PLC
Circuitos
Hidráulicos y
neumáticos
Sensores en la
Automatización
-
Neumática
electrónica
-
Todos
POSTERIORES
ASIGNATURAS
TEMAS
Se trata de una
materia Terminal
por lo tanto no hay
asignaturas
posteriores
b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO
 Le permite realizar el diseño de sistemas automáticos de control utilizando el PLC
en aplicaciones industriales, comerciales y de servicios.
 Le proporciona las herramientas teóricas y prácticas para el análisis, operación y
mantenimiento de sistemas de control automático donde se utiliza el PLC.
4. OBJETIVO(S) GENERALES(ES) DEL CURSO
El alumno utilizará el Controlador Lógico Programable como una herramienta de
automatización industrial en lazo abierto y en lazo cerrado, realizando la selección
adecuada del modo de programación así como la elección conveniente de los dispositivos
necesarios para conectar el equipo en un entorno industrial.
5. TEMARIO
NÚM. TEMAS
Subtemas
I
Tipos y características de 1.1 Filosofía del PLC
los PLC´s
1.2 PLC´s compactos (Micro y mini PLC)
1.3 Sistemas modulares
1.4 Sistemas de comunicación entre PLC MaestroEsclavo.
1.5 Sistemas Distribuidos (Ethernet).
1.6 Sistemas Actuales y Emergentes
II
Características y tipos de
entradas-salidas
2.1Definición de entradas y salidas para un PLC
2.2 Entradas lógicas, sensores que entregan estas
señales
2.3 Entradas analógicas, transductores y circuitos
acondicionadores que entregan estas señales
2.4 Umbral de entrada y consideraciones sobre
ruidos en ambientes industriales.
2.5 Salidas lógicas, actuadores que emplean estas
señales
2.6 Salidas analógicas, transductores que emplean
estas señales.
2.7 Entradas y salidas rápidas
III
Programación de PLC
3.1 Programación usando diagramas de escalera
(KOP)
3.2 Programación usando Pasos (STEP)
3.3 Programación de lista de Instrucciones (AWL)
3.4 Programación con bloques (FUP)
3.5 Tiempos de Scan.
3.6 Programación de lazos de control usando
temporizadores
3.7 Programación de lazos de control usando
contadores
3.8 Programación de lazos de control usando
funciones especiales: aritméticas, comparaciones,
rotacionales, corrimientos, conversiones y otros.
IV
Selección y operación
4.1 Selección por cantidad de I/O
4.2 Selección por tipo de sensores, actuadores y
transductores
4.3 Ambiente de operación
4.4 Instalación e implementación de un PLC
4.5 Proceso de aplicación
4.6 Manejo de los PLC´s
4.7 Mantenimiento
V
Aplicaciones
VI
Proyecto.
5.1 Edificios Inteligentes
5.1.1 Iluminación
5.1.2 Control de acceso
5.1.3 Aire acondicionado
5.2 Control de procesos para microempresas
5.3 Control de máquinas eléctricas
5.4 Control de procesos Industriales
(Paneles Visuales)
5.4.1 Aplicaciones medianas
5.4.2 Aplicaciones grandes
6.1 Realizar un sistema de control de lazo abierto
usando PLC, desde el diseño hasta su
implementación.
6. APRENDIZAJES REQUERIDOS







Álgebra Booleana.
Lógica combinatoria.
Lógica secuencial.
Principios de programación
Fundamentos de máquinas eléctricas
Fundamentos de controles eléctricos
Fundamentos de sensores y actuadores
7. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS






Propiciar la búsqueda de información técnica de los distintos fabricantes de
controladores lógicos programables.
Realizar visitas industriales en donde se observe el uso y aplicación del PLC.
Diseñar las prácticas a desarrollar en el laboratorio.
Fomentar el trabajo en equipo.
Realizar un proyecto final donde el alumno sintetice los conocimientos adquiridos
durante el desarrollo de la materia.
Enfatizar el carácter práctico de la materia.
8. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN



Se sugiere darle un peso a la realización de las prácticas similar al peso de los
exámenes.
Considerar tareas y trabajos de investigación.
Evaluación de un proyecto final.
9. UNIDADES DE APRENDIZAJE
NÚMERO DE UNIDAD: I
NOMBRE DE LA UNIDAD: TIPOS Y CARACTERÍSTICAS DE LOS PLC´S.
OBJETIVO
EDUCACIONAL
El alumno adquirirá el
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
1.1 Buscar y seleccionar información de los
FUENTES DE
INFORMACION
conocimiento de las
diferentes tecnologías
existentes de sistemas de
conexión de un PLC
PLC´s disponibles comercialmente.
1.2 Realizar una visita a industrias que
tengan implementados diferentes
sistemas de conexión de PLC´s.
1.3 Realizar prácticas con los diferentes
tipos de PLC´s disponibles.
1.4 Realizar practicas de conexiones entre
los elementos de control para simular
las aplicaciones
1,2, 4, 5, 7
9, 10, 11,12
13
NÚMERO DE UNIDAD: II
NOMBRE DE LA UNIDAD: CARACTERÍSTICAS Y TIPOS DE ENTRADAS SALIDAS
TIPOS Y CARACTERÍSTICAS DE LOS PLC´S.
OBJETIVO
EDUCACIONAL
El alumno identificara los
diferentes tipos de
entradas y salidas.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
2.1 Buscar y seleccionar información de los
sensores, actuadores y transductores
disponibles comercialmente.
2.2 Definir los conceptos y características
utilizadas en cada tipo de elemento de
conexión a los PLC´s.
2.3 Realizar prácticas de conexiones entre
el PLC y los dispositivos que componen
un sistema de control industrial.
2.4 Comentar la normatividad y medidas de
seguridad par realizar la instalación de
los elementos de control.
FUENTES DE
INFORMACION
1, 2, 4, 5, 7
8, 9, 10, 11
NÚMERO DE UNIDAD: III
NOMBRE DE LA UNIDAD: PROGRAMACIÓN DE PLC
OBJETIVO
EDUCACIONAL
El alumno programaran
usando diagramas de
escalera, listas de
instrucciones, bloques
funcionales y pasos.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
3.1 Realizar programas en diagrama
escalera y lista de instrucciones en
aplicaciones que requieran bloques
básicos, temporizadores, contadores.
3.2 Realizar programas de aplicaciones que
requieran el manejo de funciones
aritméticas, manejo de bits y bytes.
3.3 Realizar programas utilizando bloques
funcionales (FUP) y a pasos (STEP) en
aplicaciones que requieran bloques
básicos, temporizadores, contadores.
3.4 Realizar programas utilizando bloques
funcionales (FUP) y a pasos (STEP) de
aplicaciones que requieran el manejo
de funciones aritméticas, manejo de bits
y bytes.
3.5 Realizar conexiones entre los
elementos de control para simular las
aplicaciones
FUENTES DE
INFORMACION
1, 2, 4, 5
8, 9, 10, 11
12, 13
NÚMERO DE UNIDAD: IV
NOMBRE DE LA UNIDAD: SELECCIÓN Y OPERACION
OBJETIVO
EDUCACIONAL
El alumno identificara las
mejores opciones para una
aplicación dada y simulara
una implementación de un
PLC.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
4.1 Identificar PLC´s existentes y realizar
una investigación de características en
diferentes marcas existentes en el
mercado.
4.2 Realizar prácticas de instalación de un
PLC.
4.3 Realizar una simulación de
implementación para el cambio de un
sistema tradicional (lógica cableada) a un
PLC.
4.4 Realizar el mantenimiento de los PLC´s
existentes en el laboratorio.
FUENTES DE
INFORMACION
1, 2, 4
6, 7, 8,10, 12
NÚMERO DE UNIDAD: V
NOMBRE DE LA UNIDAD: APLICACIONES
OBJETIVO
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
FUENTES DE
EDUCACIONAL
INFORMACION
El alumno adquirirá el
5.1 Conectar los multiplexores de entradas
conocimiento de las
y salidas.
diferentes tecnologías
5.2 Operar el PLC en los diferentes tipos de
2, 10, 11
existentes para la
redes LAN existentes en las
12
comunicación de los PLC´s
aplicaciones industriales.
en las aplicaciones
5.3 Operar el PLC en las redes
industriales.
ETHERNET.
5.4 Realizar la comunicación entre el PLC
con programas comerciales como
LabView, WinCC
NÚMERO DE LA UNIDAD: VI
NOMBRE DE LA UNIDAD: PROYECTO
OBJETIVO
EDUCACIONAL
El alumno realizará un
proyecto de sistema de
control completo.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
FUENTES DE
INFORMACION
6.1 Realizar un proyecto de un sistema de
control desde su diseño hasta su
1, 2, 3, 4, 6, 7
implementación, consultado las normas
10,11,12, 13
aplicables y condiciones de seguridad en su
instalación.
10. FUENTES DE INFORMACION
1. Porras, A., Montanero, A. P., Autómatas programables; Ed. Mc Graw Hill.
2. Piedrafita Moreno, Ramón, Ingeniería de la automatización industrial; Ed.
Alfaomega RAMA.
3. Kosow, Irving L., Control of Electric Machines; Ed. Prentice Hall. 1973.
4. Balcells, Joseph, Romeral, José Luis, Autómatas programables; Ed. Alfaomega
Marcombo.
5. Mandado Pérez, Enrique, Acevedo, Jorge Marcos, López, Serafín Alfonso.
Controladores lógicos y autómatas programables; Ed. Alfaomega Marcombo.
6. Milan, Salvador. Automatización neumática y electroneumática; Ed. Alfaomega
Marcombo.
7. García Moreno, Emilio. Automatización de procesos industriales; Alfaomega.
8. Manual de mecánica industrial, Tomo III, Autómatas y robótica. Ed. Cultural S. A.
9. Manuales de los controladores lógicos programables que se utilicen en el
laboratorio del ITZ.
10. Programmable Logic Controllers. Petruzella, Frank D.
Programmable Logic Controllers, Fourth Edition. Bolton W.
11. Batten, George L, Programmable Controllers Hardware, Software and Applications;
Ed. Mc. Graw Hill. 1994.
12. Johnson, David G. Programmable Controllers for Factory Automation; Ed. Marcel
Dekker.
13. Webb John, Programmable Logic Controllers, Principles and applications; Ed.
Merrill.
11.- Prácticas Propuestas.
1. Conexión de los diferentes elementos de un sistema de control utilizando el PLC
como controlador.
2. Programas aplicando la programación escalera y lista de instrucciones.
3. Programas de PLC usando bloques funcionales, FUP y pasos, STEP.
4. Programas utilizando el PLC en lazo cerrado.
5. Aplicación de los PLC´s en red.
6. Paneles visuales.
7. Proyecto utilizando el PLC como controlador
8. Proyecto final integrador multidisciplinario.