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CONTENIDOS SINTETICOS ESPECIALIZACIÓN EN INFORMÁTIC A Y AUTOMÁTICA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCIS CO JOSE DE

CALDAS

CICLO NIVELATORIO

1. MICROCONTROLADORES Y SISTEMAS DIGITALES

OBJETIVO GENERAL

Desarrollar en el estudiante la capacidad de investigar, comprender y aplicar las arquitecturas de los sistemas digitales modernos, apropiándose de las herramientas de hardware y software necesarias para diseñar e implementar, con criterios óptimos de ingeniería, una amplia gama de soluciones a problemas en el ámbito industrial.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Exponer los principales aspectos relacionados con las arquitecturas de microprocesadores y sistemas programables, desde la perspectiva de su evolución y tendencias.

• Identificar y familiarizarse con los elementos que intervienen en el diseño y desarrollo de aplicaciones con dispositivos digitales programables y sus lenguajes de programación.

PROGRAMA SINTÉTICO:

1. Introducción a la electrónica digital, los microprocesadores, microcontroladores y PC’s: Evolución y tendencias.

2. Panorama de dispositivos programables y sus aplicaciones industriales a nivel de control y redes de información.

3. Herramientas para el desarrollo de aplicaciones industriales con microcontroladores: lenguaje ensamblador, lenguaje C, simulación, depuración e implementación de prototipos con dispositivos programables digitales.

4. Prácticas demostrativas y de laboratorios sobre arquitectura de microcontroladores de 8, 16 y 32 bits, interfazamiento de periféricos, manejo de interrupciones, temporizadores, interfaz humano-máquina (teclados, displays), control de dispositivos de potencia, acondicionamiento y adquisición de señales analógicas, comunicaciones seriales y redes industriales, multitarea y RTOS, protecciones EMI en ambientes industriales.

5. Diseño e implementación de un proyecto de aplicación de microcontroladores en el campo de la informática industrial.

2. PROCESOS INDUSTRIALES

OBJETIVO GENERAL

Se pretende, entre otras cosas, preparar al alumno para crear, elegir y confrontar distintas propuestas industriales, formalizarlas con la documentación necesaria, también, diseñar e implementar posibles propuestas innovadoras.


• Identificar y dimensionar los Procesos Industriales predominantes en las áreas de desarrollo de la cuidad-región.

• Reconocer la estrecha relación entre los materiales industriales y los procesos productivos.

• Reconocer y relacionar el desarrollo de los Procesos Industriales en el marco político y social del contexto regional.

• Identificar las mecánicas de trasformación en cada proceso productivo y las variables implicadas.


Unidad temática 1: materiales metálicos en la ingeniería Unidad temática 2: procesos de fundición y moldeo - materiales ferrosos Unidad temática 3: procesos de mecanizado y mecanizados especiales Unidad temática 4: soldadura, principios y clasificación de procesos. Unidad temática 5: polímeros, cerámicos y compuestos. Unidad temática 6: procesamiento de polímeros. Unidad temática 7: procesamiento de cerámicos y compuestos. Unidad temática 8: nuevas tecnologías en la manufactura.

3. PROGRAMACIÓN

OBJETIVO GENERAL

Presentar al estudiante la conceptualización y aplicación del paradigma orientado a objetos, enfatizando en los elementos conceptuales propios de este que permitan plantear y aplicar modelos bien formados utilizando un lenguaje de programación orientado a objetos.


1. Determinar los tipos de aplicación y las situaciones en las que se debe aplicar el paradigma orientado a objetos. 2. Comprender, interpretar y analizar el cambio de enfoque en el modo de resolver problemas que supone el uso del paradigma orientado a objetos respecto a otros paradigmas. 3. Aplicar los conceptos del paradigma de programación orientada a objetos tales como: polimorfismo, encapsulamiento, herencia, sobrecarga, funciones virtuales, etc. 4. Manejar adecuadamente conceptos tales como: Objetos transientes, residentes y persistentes; generalización y generacidad; clases plantillas; asociación, agregación y composición. 5. Comprender la enorme importancia de crear software fiable, reutilizable y mantenible.


1. Instrucciones de Control 2. Introducción al paradigma Orientado a Objetos 3. Fundamentos de la programación orientada a objetos 4. Herencia y polimorfismo.

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CALDAS

PRIMER SEMESTRE

1. REDES INDUSTRIALES

OBJETIVO GENERAL

El objetivo general del curso es capacitar al estudiante en los conceptos generales de

las redes, las redes de oficina y las redes industriales, para aplicarlas en las áreas de

producción de una empresa, en la dirección de áreas de informática, o sencillamente,

como profesional, pero con capacidad de tomar decisiones, utilizando metodologías

variadas: clases magistrales, exposición de casos, auto-estudio, talleres e

investigaciones.


1. Introducción 2. Elementos Básicos De Una Red. 3. Los Sistemas En Tiempo Real 4. Estandarización Y Normalización

5. Arquitectura De Redes. 6. Redes De Banda Ancha Y Tópicos Emergentes 7. Funciones De La Automatización 8. Sistemas De Cableado 9. Sistemas De Supervisión SCADA 10. Sistemas De Interfaz, MMI, MMS

2. FUNDAMENTOS DE CONTROL

OBJETIVO GENERAL

Introducir al estudiante en las metodologías de modelamiento de sistemas físicos, modelos matemáticos de sistemas, respuesta dinámica e introducción al análisis de sistemas de control.


• Dar los elementos necesarios para la conceptualización y modelamiento de sistemas físicos.

• Dar los elementos necesarios para la conceptualización y aplicación de diagramas de bloques y diagramas de flujo de señal.

• Dar los elementos necesarios para la determinación de la respuesta dinámica de los sistemas.

• Motivar al estudiante a la exploración de técnicas de control.


1. Sistemas mecánicos traslacionales, Sistemas rotacionales 2. Sistemas eléctricos, Sistemas Hidráulicos 3. Sistemas Térmicos Esquema de sistemas de control Diagramas 4. Diagrama de bloques (reducción). 5. Diagrama de flujo de señal (formula de Mason), transformada de Laplace 6. Respuesta en el tiempo sistemas de primer orden 7. Respuesta dinámica de sistemas de segundo orden y sistemas de orden

superior 8. Reguladores Proporcionales, Integrales, derivativos Mixtos 9. Lugar geométrico de las raices

3. INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

JUSTIFICACIÓN

La industria esta ceñida a procesos industriales en donde cada día la automatización se hace más evidente tanto en la maquinaria como en el sistema de producción. Por consiguiente, se hace necesario tener los conceptos básicos de los instrumentos que se utilizan en diferentes procesos para determinar variables tales como: Temperatura, presión, Caudal, Velocidad y Nivel entre otras.


Capitulo 1: Principios básicos de metrologia Capitulo 2: Principios básicos de instrumentación y control Capitulo 3: Sistemas de medida Capitulo 4: Transductores y sensores Capitulo 5: Instrumentación virtual y desarrollo de ejercicio

4. PROGRAMACION PLC

OBJETIVO GENERAL:

Dar las herramientas para el diseño de sistemas automatizados y análisis de la dinámica de estos procesos en el entorno industrial, estudiando las bases conceptuales y sus principios de funcionamiento.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Familiarizar al Estudiante con los fundamentos lógicos para la automatización. • Introducir al Estudiante al diseño de automatismos. • Introducir al Estudiante al análisis y diseño de redes de comunicaciones para

dispositivos digitales. • Introducir al Estudiante en el análisis de actuadores eléctricos. • Introducir al Estudiante en el análisis de actuadores hidráulicos y neumáticos. • Introducir al estudiante en el análisis y selección de actuadores en general para un

proceso automatizado.


1. Principios de lógica booleana y teoría de conjuntos 2. Diseño de automatismos simples 3. Síntesis de automatismos 4. Diseño de automatismos con memoria. 5. Diseño de automatismos con temporización y/o contadores. 6. Diseño de automatismos con PLC 7. Análisis de actuadores Motor eléctrico 8. Motores de corriente continua variadores, inversores 9. Motores de corriente alterna variadores 10. Sistemas hidráulicos 11. Dispositivos usados en la hidráulica

5. GERENCIA FINANCIERA EMPRESARIAL

OBJETIVO GENERAL: Conocer los fundamentos de las finanzas corporativas y su utilidad para procurar la permanencia y el crecimiento de las organizaciones en las que se desempeñe el futuro Especialista en Informática y Automática Industrial, sobretodo en función de los impactos financieros positivos que su quehacer represente.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: • Ubicar el contexto de la Gerencia Financiera Empresarial y los objetivos de la gestión

en esta área. • Identificar las variables y componentes para una efectiva gestión financiera

empresarial a través de la planeación estratégica financiera. • Conocer algunos productos y algunos instrumentos financieros para la toma de

decisiones (punto de equilibrio, análisis de sensibilidad, costo de oportunidad, apalancamiento).

• Efectuar análisis del flujo de efectivo, flujo operativo de efectivo, flujo libre de efectivo. • Entender la Planeación Financiera estratégica (largo plazo) y los planes financieros

operativos (a corto plazo). • Conocer la metodología utilizada para la Planeación de efectivo. • Conocer la Estructura del Sistema Financiero Colombiano. • Conocer el Rol de la Superintendencia Financiera y el Sistema Financiero

Colombiano.


1. Gerencia Financiera Empresarial. Generalidades, fundamentos y aplicaciones.

2. Planeación Estratégica Financiera. 3. Productos Financieros. 4. Herramientas para la Planeación y la Toma de Decisiones en el Corto

Plazo. 5. Gestión Financiera, Estructura Financiera y Estructura de Capital. 6. Administración del Capital de Trabajo. 7. Estructura del Sistema Financiero Colombiano. 8. Riesgo y Rendimiento.

6. SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN

OBJETIVO GENERAL

Al final del curso el estudiante debe tener la capacidad de definir y estructurar su proyecto de trabajo de grado, con una metodología acorde a sus intereses, línea de investigación y parámetros normalizados a partir de los elementos fundamentales brindados durante el curso.


• Proporcionar al estudiante una visión general del entono investigativo al interior de la universidad y su integración con las políticas nacionales – Colciencias que permitan identificar las estructuras organizacionales y su aplicación en el nivel de la Especialización.

• Identificar los conceptos y relaciones existentes entre diferentes temas que permiten identificar y establecer, una primera instancia o inicio de una investigación

• Conocer y diferenciar las bases teóricas y estructurales de la metodología investigativa, que permiten orientar los trabajos de investigación.

• Facilitar la estructuración de los proyectos de investigación a partir de metodologías alternativas de análisis, y reconocimiento de elementos claves en la formulación y preparación de proyectos.


1. Introducción 2. Políticas de investigación en la universidad distrital 3. Grupos y semilleros de investigación 4. Tipos de estudios científicos. 5. La importancia del proyecto de investigación. 6. Método del marco lógico 7. Como redactar un proyecto de investigación. 8. Como redactar un artículo científico.

9. Entrega y correcciones finales.

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AUTOMÁTICA INDUSTRIAL UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCIS CO JOSE DE CALDAS

SEGUNDO SEMESTRE

1. DISEÑO DE PROYECTOS DE AUTOMATIZACIÓN

OBJETIVO GENERAL:

En este espacio académico se pretende capacitar al estudiante para la participación

activa en proyectos de automatización de procesos industriales adquiriendo

conocimientos técnicos relativos al problema.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

● Desarrollo de los pasos o fases más importantes en el desarrollo de un proyecto de

automatización.

● Desarrollo de los diferentes aspectos en la selección de equipos para la automatización

de proyectos industriales.

● Conocimiento de los modos de programación de los Autómatas programables.

● Fijación de conceptos fundamentales sobre proyectos reales de automatización.


Tema 1. Introducción a la automatización de procesos industriales. Tema 2. Elementos para la automatización. Tema 3. El proyecto de automatización. Tema 4. Automatización Industrial con Reguladores.

Tema 5. Autómatas programables. Tema 6. Monitorización de Procesos.

2. CONTROL AVANZADO

OBJETIVO GENERAL

Introducir al estudiante en las metodologías de modelamiento de sistemas dinámicos mediante diferentes modelos matemáticos de sistemas, para la obtención de respuesta dinámica e introducción al análisis de sistemas de control en tiempo continuo o discreto.


• Dar los elementos necesarios para el análisis y la conceptualización de la respuesta en frecuencia.

• Dar los elementos necesarios para la conceptualización y aplicación de diagramas de bloques y diagramas de flujo de señal.

• Dar los elementos necesarios para la conceptualización, análisis y aplicación de modelamiento y diseño de sistemas dinámicos de tiempo discreto.

• Dar los elementos necesarios para la determinación de la respuesta dinámica de los sistemas utilizando el espacio de estado.

• Motivar al estudiante a la exploración de técnicas de control digital.


1. Respuesta en frecuencia, Diagramas de Bode, Margen de Fase, Margen de ganancia.

2. Modelamiento en variables de estado, fundamentos matemáticos, respuesta en el tiempo.

3. Formas canonícas, diseño de sistemas de control por retroalimentación de estado.

4. Sistemas Dinámicos Discretos 5. Generalidades Transformada Z 6. Funciones de Transferencia de Tiempo Discreto 7. Diseño de reguladores PID 8. Análisis y diseño de Sistemas de Control mediante Lugar Geométrico de

las Raíces

9. Transformación bilineal y análisis en frecuencia. 10. Modelo de sistemas en variables de estado discreto. 11. Diseño de sistemas de control mediante retroalimentación de estado.

3. SIMULACIÓN INDUSTRIAL

OBJETIVO GENERAL

Proveer las herramientas conceptuales y prácticas para el estudio de los problemas a

que se ven enfrentados los negocios, sus posibles implicaciones, la adecuada

selección de soluciones y la metodología para dar una efectiva solución mediante la

metodología de la simulación para las empresas del sector productivo.


• Mostrar las técnicas y ayudas informáticas para analizar integralmente los problemas

a que se enfrentan las empresas, las causas y efectos así como las interacciones de

las distintas fuerzas que en ella actúan.

• Introducir los modelos de análisis de incidencias mediante la simulación y el estudio

de escenarios que permitan un adecuado proceso de selección que respondan al

cambio dinámico de las organizaciones.


1. Fundamentos: Simulación, modelado, ventajas y desventajas, proceso general de simulación y tipología.

2. Modelos de simulación de líneas de espera mediante hojas electrónicas. 3. Piezas de un modelo de simulación. Procedimiento de simulación detallado para el

principiante. Identificación de elementos clave en un proyecto de simulación. 4. Manejo de la aleatoriedad en simulación. Números aleatorios y variables aleatorias 5. Simulación de sistemas productivos, inventarios, calidad y líneas de espera

usando visual Basic. 6. Análisis de Entrada, Validación y pruebas estadísticas. 7. Simulación de sistemas de servicios con Promodel. 8. Análisis de Salida, Pruebas y tamaño de muestras. Análisis de escenarios. 9. Modelado de sistemas de servicios con Arena.

4. ROBOTICA

OBJETIVO GENERAL

La asignatura tiene como objeto el estudio de la robótica a partir del estudio de los movimientos de cuerpos rígidos y su ubicación en el espacio de configuraciones en 2D y 3D a través del desarrollo de estudios de modelos matemáticos del comportamiento del movimiento de un cuerpo hasta el desarrollo de programas que permitan la planificación, navegación, construcción de mapas y el desarrollo de comportamientos de estos cuerpos. Todo este conocimiento se adquiere a través de tutorías del profesor y desarrollo de talleres teóricos y prácticos a través de herramientas software permitiendo al estudiante mejorar su comprensión, manejo de conceptos y aprendizaje.


• Estudiar el marco histórico que encierra el concepto de robot y manipulador, para

poder interpretar los conceptos de robótica industrial y sus aplicaciones más

generales, como sus diferencias principales.

• Distinguir los diferentes tipos de robots e identificar las principales partes que los

conforman.

• Aplicar los principales fundamentos matemáticos y físicos al modelamiento cinemático

y dinámico de robots industriales.

• Proporcionar los principios de funcionamiento de los sensores, actuadores y demás

instrumentos que hacen parte de un robot característico.


1. INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA 2. FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS BÁSICOS 3. CINEMÁTICA Y DINÁMICA 4. CINEMÁTICA DE ROBOTS MÓVILES 5. LOCALIZACIÓN DE ROBOTS 6. CONTROL DE ROBOTS

7. ROBÓTICA BASADA EN COMPORTAMIENTOS 8. COMPORTAMIENTOS 9. ARQUITECTURAS BASADAS EN COMPORTAMIENTOS 10. SISTEMAS MULTIROBOT

5. ELECTIVA II (SISTEMAS Y SEÑALES)

OBJETIVO GENERAL

Proporcionar al estudiante las herramientas necesarias en el área de procesamiento digital de señales e inteligencia computacional para desarrollar aplicaciones de monitoreo, diagnóstico, control y automatización en sistemas de ingeniería.


• Utilizar herramientas de software en desarrollos que aporten una mejor interacción

con un usuario humano.

• Aprender las diferentes técnicas de procesamiento digital de señales y aplicarlas en

problemáticas en el campo de la ingeniería.

• Analizar diferentes tipos de sistemas eléctricos para aplicar las técnicas más

adecuadas en el área del procesamiento de señales.

• Aprender técnicas de inteligencia computacional orientadas a la clasificación, como

herramienta de diagnóstico unto a técnicas de procesamiento de señales presentadas

en la asignatura.


1. Sensores 2. Herramientas de Software 3. Procesamiento de señales 4. Extracción de parámetros relevantes 5. Clasificación a partir de técnicas de inteligencia artificial.

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