Automatización Industrial Mecánica.

VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL
PROGRAMA DE ASIGNATURA – SÍLABO- PRESENCIAL
1.
DATOS INFORMATIVOS
MODALIDAD:
Presencial
DEPARTAMENTO:
Ciencias de la Energía y Mecánica
ÁREA DE CONOCIMIENTO:
Mecatrónica
CARRERAS:
Ingeniería Mecánica
NOMBRES ASIGNATURA:
Automatización Industrial Mecánica
PERÍODO ACADÉMICO:
Abril – Agosto 2015
PRE-REQUISITOS:
ELEE 26090 Maquinas Eléctricas
EMEC 14038 Instrumentación
Industrial Mecánica
CO-REQUISITOS:
CÓDIGO:
NRC:
No. CRÉDITOS:
44058
2646
4
FECHA
ELABORACIÓN:
30/03/2015
SESIONES/SEMANA:
TEÓRICAS:
LABORATORIOS:
3
1
NIVEL:
8
EJE DE
FORMACIÓN
Profesional
DOCENTE:
Luis Echeverría Y.
DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA:
Siendo la Automatización un elemento fundamental de la Ingeniería actual, la presente asignatura pretende
introducir a los alumnos en los conceptos fundamentales para la realización de proyectos de automatización
orientados a la industria en general. Partiendo de conceptos fundamentales como la adquisición de datos
llegamos al uso de metodologías de automatización que involucran el uso de elementos de adquisición de
datos, controladores y PLCs.
CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA A LA FORMACIÓN PROFESIONAL:
Diseñar equipos, procesos o sistemas relacionados con ingeniería mecánica, con detalles suficientes que
permitan su construcción, operación y mantenimiento, empleando diversas técnicas y principios científicos con
profesionalismo, eficiencia y ética.
RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA CARRERA: (UNIDAD DE COMPETENCIA)
GENÉRICAS:
1. Resuelve problemas vinculados con el quehacer de la profesión, con la aplicación de bases científico
técnicas de carácter básico.
2. Demuestra dentro del proceso de formación profesional, creatividad, equilibrio emocional, respeto a
la diversidad cultural y equidad de género
ESPECÍFICAS:
1. E.2. Controla la programación y desarrollo de las actividades de un proyecto mediante herramientas
computacionales.
2. D.4. Diseña y dirige sistemas de producción, plantas industriales y construcción de máquinas y
estructuras metálicas.
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA:
Desarrollar la capacidad de diseñar, adquirir, instalar, programar y utilizar controladores para coadyuvar a la
automatización equipos y/o procesos industriales y propender a la adquisición de datos en procesos de
automatización
RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA: (ELEMENTO DE COMPETENCIA)
Al finalizar esta asignatura el estudiante será capaz de automatizar mediante el uso de sensores, actuadores y
controladores un proceso o maquinaria mecánica especifica.
2.
SISTEMA DE CONTENIDOS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
No.
1
UNIDADES DE CONTENIDOS
UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN
CÓDIGO: SGC.DI.321
VERSIÓN: 1.3
FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 23/09/14
RESULTADOS DEL APRENDIZAJE Y SISTEMA DE
TAREAS
Resultados de Aprendizaje de la Unidad1:
Sistema de acondicionamiento y adquisición de datos
que contempla todos los elementos necesarios para su
funcionamiento y operación.
1
VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL
Conceptos básicos
Sistema Automático
Acondicionamiento de señal
Adquisición de datos
Tarea 1. En un proceso o maquinaria mecánica
identifiqué las señales que se presentan.
Tarea 2. En un proceso o maquinaria mecánica
determine los elementos necesarios para acondicionar
las señales importantes que se presentan, mediante
varias formas de realizar el acondicionamiento.
Tarea 3. En un proceso o maquinaria mecánica
determine los elementos necesarios para realizar la
adquisición de datos
UNIDAD 2: ADQUISICIÓN DE DATOS Y CONTROL
CON NI USB 6009 Y ARDUINO.
2
Contenidos:
Adquisición de datos con NI USB 6009
Sistemas de control con NI USB 6009
Adquisición de datos con ARDUINO
Sistemas de control con ARDUINO
Resultados de Aprendizaje de la Unidad 2:
Adquisición de datos y automatización utilizando NI
USB 6009 y ARDUINO. Determinación hardware y
software necesario
Tarea 1. En un proceso o maquinaria mecánica realice
un sistema para adquisición de datos con NI USB 6009
Tarea 2. En un proceso o maquinaria mecánica realice
un sistema para controlarlo con NI USB 6009
Tarea 3. En un proceso o maquinaria mecánica realice
un sistema para adquisición de datos con ARDUINO
Tarea 4. En un proceso o maquinaria mecánica realice
un sistema para controlarlo con ARDUINO
UNIDAD 3: EL CONTROLADOR LÓGICO
PROGRAMABLE
3
Contenidos:
Estructura lógica de un PLC.
Forma física de los elementos de hardware de un PLC.
Tipos de PLC.
PLC compacto y PLC modular.
Instalación, conexiones y operación del PLC.
Estrategias de cableado.
Esquemas de conexión de entradas y salidas.
Ciclo operativo del PLC.
Modalidades de ejecución de los programas.
Norma de programación IEC 1131 - 3.
Conceptos básicos del álgebra booleana.
Programación en STEP 7 MicroWIN de Siemens.
Programación básica de un PLC en: lenguaje escalera,
diagrama de bloques de funciones, texto estructurado y
lista de instrucciones.
Programación con funciones de un PLC en: lenguaje
escalera, diagrama de bloques de funciones, texto
estructurado y lista de instrucciones.
Programación con dispositivos analógicos de entrada.
Resultados de Aprendizaje de la Unidad 3:
Sistema de automatización utilizando un controlador
lógico programable (PLC). Determinación hardware y
software necesario
Tarea 1. Determine cuáles son los componentes de
hardware de un PLC para un proceso o maquinaria
específica. Utilice un PLC compacto.
Tarea 2. Determine cuáles son los componentes de
hardware de un PLC para un proceso o maquinaria
específica. Utilice un PLC modular.
Tarea 3. Instale y realice las conexiones necesarias
para poner en funcionamiento un PLC que se utilizará
para automatizar un proceso o maquinaria específica.
Tarea 4. Desarrollo un programa básico para un PLC
compacto de la familia SIMATIC S7-200 de Siemens,
utilizando todos los lenguajes.
Tarea 5: Desarrollo un programa básico para un PLC
modular de la familia SIMATIC S7-300 de Siemens,
utilizando todos los lenguajes.
Tarea 6: Desarrollo un programa con funciones para un
PLC compacto de la familia SIMATIC S7-200 de
Siemens, utilizando todos los lenguajes.
Tarea 7: Desarrollo un programa con funciones para un
PLC modular de la familia SIMATIC S7-300 de
Siemens, utilizando todos los lenguajes.
Tarea 8: Desarrollo un programa para un PLC compacto
de la familia SIMATIC S7-200 de Siemens con entradas
analógicas, utilizando todos los lenguajes.
CÓDIGO: SGC.DI.321
VERSIÓN: 1.3
FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 23/09/14
2
VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL
Tarea 9: Desarrollo un programa para un PLC modular
de la familia SIMATIC S7-300 de Siemens con entradas
analógicas, utilizando todos los lenguajes.
3. PROYECCIÓN METODOLÓGICA Y ORGANIZATIVA PARA EL DESARROLLO DE LA ASIGNATURA
Las herramientas pedagógicas, que facilitan la proyección metodológica y organizativa, están sujetas
a lo que dice el Art.29 de la Constitución de la República del Ecuador, Art.18, literal a) y
principalmente el Art.146. Sin embargo se sugiere considerar lo siguiente:
( PROYECCIÓN DE LOS MÉTODOS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE QUE SE UTILIZARÁN)
La metodología y la organización para el desarrollo de la asignatura inicia desde el primer día de clase, de la siguiente
manera:
 Se leerán en presencia de los alumnos los fundamentos legales que rigen el proceso de enseñanza aprendizaje
en función de lo que dice la constitución de la República, la LOES y los estatutos de la escuela.
 Se diagnosticará conocimientos y habilidades adquiridas en períodos anteriores que son importantes para la
asignatura. Se emitirá un informe en función de los conocimientos adquiridos anteriormente y en caso de que los
mismos sean muy pobres se pedirá las tutorías respectivas.
 Con la ayuda del diagnóstico se indagará lo que conoce el estudiante, como lo relaciona, que puede hacer con
la ayuda de otros, qué puede hacer solo, qué ha logrado y qué le falta para alcanzar su aprendizaje significativo.
 A través de preguntas y participación de los estudiantes el docente recuerda los requisitos de aprendizaje
previos que permite al docente conocer cuál es la línea de base a partir del cual incorporará nuevos elementos
de competencia, en caso de encontrar deficiencias enviará tareas para atender los problemas individuales.
 Plantear interrogantes a los estudiantes para que den sus criterios y puedan asimilar la situación problemática.
 Se iniciará con explicaciones orientadoras del contenido de estudio, donde el docente plantea los aspectos más
significativos, los conceptos, leyes y principios y métodos esenciales; y propone la secuencia de trabajo en cada
unidad de estudio.
 Se buscará que el aprendizaje se base en el análisis y solución de problemas; usando información en forma
significativa; favoreciendo la retención; la comprensión; el uso o aplicación de la información, los conceptos, las
ideas, los principios y las habilidades en la resolución de problemas de mecanismos.
 Se buscará la resolución de casos para favorecer la realización de procesos de pensamiento complejo, tales
como: análisis, razonamientos, argumentaciones, revisiones y profundización de diversos temas.
 Se realizan prácticas de laboratorio para desarrollar las habilidades proyectadas en función de las competencias
 Se realizan ejercicios orientados a la carrera y otros propios del campo de estudio.
 La evaluación cumplirá con las tres fases: diagnóstica, formativa y sumativa, valorando el desarrollo del
estudiante en cada tarea y en especial en las evidencias del aprendizaje de cada unidad.
 En esta asignatura, todo aporte: deberes, trabajos, consultas, proyectos etc. se los entregara en forma digital,
evitando de esta manera el uso innecesario de papel, para lo cual se ha habilitado la página de la asignatura
cuya dirección es http://www.insdecem.com
 En la página web de la asignatura el estudiante encontrará desde el primer día de clase toda la planificación,
fechas, horarios y documentación de soporte que requieren para llevar con éxito la asignatura asimismo a través
de esta página podrá entrar en contacto con el profesor las 24 horas del día los 7 días de la semana mientras
dure el curso, de la misma manera en el enlace respectivo el estudiante encontrará la forma y la estructura de la
redacción de un informe de laboratorio.
 Tomando en cuenta, que el idioma en el cual se imparte la asignatura, es el español, se pondrá mucho énfasis
en la capacidad que tiene el estudiante para expresar correctamente sus ideas respetando el lenguaje en el cual
escribe: trabajos preparatorios, informes, memorias técnicas, etc. Serán sancionados aquellos trabajos que
presenten una pobreza gramatical de un excesivo número de faltas ortográficas.
PROYECCIÓN DEL EMPLEO DE LAS TIC EN LOS PROCESOS DE APRENDIZAJE
 Página WEB de la asignatura (www.insdecem.com) con toda la información que el estudiante necesita
 Uso de presentaciones con PowerPoint, que incluyen multimedios.
 Uso de software, animaciones y otras herramientas virtuales.
4. RESULTADOS DEL APRENDIZAJE,
EVALUACIÓN
CÓDIGO: SGC.DI.321
VERSIÓN: 1.3
FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 23/09/14
CONTRIBUCIÓN AL PERFIL DE EGRESO Y TÉCNICA DE
3
VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL
LOGRO O
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
1) Aplicar Conocimientos en
matemáticas, ciencia e ingeniería.
2) Diseñar, conducir experimentos,
analizar e interpretar datos.
3) Diseñar sistemas, componentes o
procesos bajo restricciones realistas.
4) Trabajar como un equipo
multidisciplinario.
5) Identificar, formular y resolver
problemas de ingeniería.
6) Comprender la responsabilidad ética y
profesional.
7) Comunicarse efectivamente.
8) Entender el impacto de la ingeniería en
el contexto medioambiental, económico y
global.
9) Comprometerse con el aprendizaje
continuo.
10) Conocer temas contemporáneos.
11) Usar técnicas, habilidades y
herramientas prácticas para la ingeniería.
NIVELES DE LOGRO
A
B
C
Alta
Media Baja
Técnica de
evaluación
Evidencia del
aprendizaje
Exámenes
X
Prácticas de
Laboratorio
Exámenes
X
X
Deberes
X
X
X
X
X
Consultas
En todos los
anteriores
X
5. DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO
6.
TOTAL
HORAS
CONFERENCIAS
72
42
CLASES
PRÁCTICAS
LABORATORIOS
CLASES
DEBATES
18
CLASES
EVALUACIÓN
TRABAJO
AUTÓNOMO DEL
ESTUDIANTE
12
72
TÉCNICAS Y PONDERACIÓN DE LA EVALUACIÓN
La evaluación está sujeta a lo que dice el Art.29 de la Constitución de la República del Ecuador,
Art.18, literal a) y principalmente el Art.146. Sin embargo se sugiere la siguiente ponderación:
Técnica de evaluación
Resolución de ejercicios
Investigación Bibliográfica
Lecciones oral/escrita
Pruebas orales/escrita
Laboratorios
Talleres
Solución de problemas
Prácticas
Exposición
Trabajo colaborativo
Examen parcial
Otras formas de evaluación
Total:
CÓDIGO: SGC.DI.321
VERSIÓN: 1.3
FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 23/09/14
1er Parcial*
1
2do Parcial*
1
3er Parcial*
1
1
2
1
2
1
2
16
16
16
20
20
20
4
VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL
7.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA/ TEXTO GUÍA DE LA ASIGNATURA
TITULO
Process/IndustrialInstrumentsand
ControlsHandbook
AutómatasProgramables
IngenieríadelaAutomatización
Industrial
AutomatingManufacturingSystems
withPLCs
AutomatingwithSimatic
ProgrammableLogicControllers:
ProgrammingMethodsand
Applications
ProgrammableLogicControllers
ProgrammableControllers:Theory
andImplementation
ProgrammableControllers:An
engineer’sguide
LabViewUserManual
AUTOR
EDICIÓN
AÑO
IDIOMA
5ta
2000
Ingles
1era
1998
Español
Alfaomega
Marcombo
Altaomega – Ra‐
Ma
Free
Software
Foundation
Publicis
Corporate
Publishing
/
SIEMENS
nd
McMillan
Gregory
K.,Considine.
DouglasM
Josep Balcells,
JoséLuis
Romeral
RamónPiedrafita
Moreno
HughJack
1era
2001
Español
1era
2007
Ingles
HansBerger
2da
2003
Ingles
John
R.
Hackworth,
FrederickD.
Hackworth,Jr
W.Bolton
L.A.Bryan,E.A.
Bryan
E.A. Parr, MSc,
CEng,MIEE,
MInstMC
National
Instrument
na
2006
Ingles
4ta
2da
2006
1997
Ingles
Ingles
3ra
2003
Ingles
na
na
EDICIÓN
AÑO
IDIOMA
EDITORIAL
McGraw‐Hill
ElsevierNewnes
Industrial
Text
Company
Newnes
Ingles/Español National
Instrument
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
TITULO
8.
EDITORIAL
LECTURAS PRINCIPALES
TEMA
9.
AUTOR
TEXTO
PÁGINA
ACUERDOS
DEL DOCENTE:
1. Puntualidad
CÓDIGO: SGC.DI.321
VERSIÓN: 1.3
FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 23/09/14
‐
5
VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Respeto en las relaciones docente- alumno será exigido en todo momento, esto será de gran
importancia en el desarrollo de las discusiones en clase.
Las evaluaciones estarán fundamentadas en lo visto en clase, y en los trabajos, consultas y otros
enviados al hogar.
Los estudiantes revisaran los objetos y elementos de evaluación antes de que las notas sean
ingresadas en el banner.
El alumno recibirá toda la información que requiera, antes, durante y después del curso, a cualquier
momento, en la página web de la asignatura.
El alumno será informado acerca de lo que está permitido o no en el interior del aula de clase
acorde a lo que dice la constitución y las leyes.
Los ejercicios tomados en la evaluación no necesariamente serán parecidos a los resueltos en
clase pero se podrán realizarlos con los fundamentos dados en la misma y en los trabajos y
deberes enviados.
DE LOS ESTUDIANTES:
1. Se exige puntualidad, no se permitirá el ingreso de los estudiantes con retraso.
2. La copia de exámenes, pruebas, informes, proyectos, capítulos, ensayos, entre otros, será
severamente corregida, inclusive podría ser motivo de la pérdida automática del semestre, (código
de ética de la universidad).
3. Respeto en las relaciones docente- alumno y alumno-alumno será exigido en todo momento, esto
será de gran importancia en el desarrollo de las discusiones en clase.
4. En los trabajos se deberán incluir las citas y referencias de los autores consultados (de acuerdo a
normativas aceptadas, APA). Si un plagio es evidenciado, podría ser motivo de la separación del
curso del o los involucrados.
5. Si es detectada la poca o ninguna participación en las actividades grupales de algún miembro de
los equipos de trabajo y esto no es reportado por ellos mismos, se asumirá complicidad de ellos y
serán sancionados con la nota de cero en todo el trabajo final (implica la pérdida del curso) dado el
peso ponderado del trabajo en la nota final.
6. Los casos y trabajos asignados deberán ser entregados el día correspondiente. No se aceptarán
solicitudes de postergación.
7. Se prohíbe sonido de celulares en el interior del aula en momentos de clase. La persona cuyo
celular suene saldrá inmediatamente de clase.
8. Todo aporte deberá tener una portada, que se publicara en las carteleras. Aquellos aportes que no
tengan la portada se calificaran con cero.
9. Prohibido comer en clase
10. Prohibido realizar trabajos o tareas de otras asignaturas en clase.
11. Los exámenes, pruebas orales, pruebas escritas y otros son GENERALMENTE SIN CONSULTA.
Se usara para rendir los mismos solo un formulario, de ser necesario. Cualquier intento de fraude
en este tipo de evaluaciones será castigado severamente en función de lo que diga el reglamento.
12. Si no le interesa la clase, esta aburrido, o no le gusta la materia, salga del aula y no se ponga a
conversar ni incite la conversación en los compañeros. Si se pone a conversar y evita que sus
compañeros puedan aprovechar de la clase pues se le pedirá que salga del aula.
13. El reglamento indica que para aprobar el semestre hay que sumar 42 puntos entre los tres aportes,
durante el periodo académico. De manera que si al finalizar el periodo Ud. sumo 41.99999 no
aprueba la asignatura
14. No se enviaran al final del periodo y en ningún momento del mismo, exámenes, consultas, trabajos
u otro medio de evaluación adicional, a ningún alumno y bajo ninguna circunstancia, con la finalidad
de mejorar la nota. Recuerde que la constitución de la República del Ecuador, prohíbe la
DISCRIMINACIÓN, “ayudar” a una persona con algún tipo de aporte adicional fomenta la
discriminación por lo tanto los únicos instrumentos de evaluación validos son aquellos que hayan
rendido todos los alumnos, a no ser que el coordinador de la carrera disponga lo contrario en
función de lo que permiten los reglamentos.
FIRMAS DE LEGALIZACIÓN
____________________________
DOCENTE
CÓDIGO: SGC.DI.321
VERSIÓN: 1.3
FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 23/09/14
___________________________
COORDINADOR DE ÁREA DE
CONOCIMIENTO
6
VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL
______________________________________
DIRECTOR DE DEPARTAMENTO/CARRERA
CÓDIGO: SGC.DI.321
VERSIÓN: 1.3
FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 23/09/14
7