MA Automatizacion Industrial
29
INGENIERÍA MECATRÓNICA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL AUI-ES REV00
-
Upload
juan-manuel-esparza-gomez -
Category
Documents
-
view
237 -
download
2
Transcript of MA Automatizacion Industrial
INGENIERÍA MECATRÓNICA
AUTOMATIZACIÓN
INDUSTRIAL
AUI-ES
REV00
Directorio Lic. Emilio Chuayffet Chemor Secretario de Educación Dr. Fernando Serrano Migallón Subsecretario de Educación Superior Mtro. Héctor Arreola Soria Coordinador General de Universidades Tecnológicas y Politécnicas Dr. Gustavo Flores Fernández Coordinador de Universidades Politécnicas.
Pagina Legal. M.C. Enrique Martínez Peña - Universidad Politécnica de Victoria.
M.I. Eddie Nahúm Armendáriz Mireles - Universidad Politécnica de Victoria.
Primera Edición: 2013
DR 2013 Coordinación de Universidades Politécnicas.
Número de registro:
México, D.F.
ISBN-----------------
IV
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................................ 1
PROGRAMA DE ESTUDIOS .......................................................................................................................... 2
FICHA TÉCNICA ............................................................................................................................................. 3
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA O PROYECTO........................................................................................... 5
INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN ............................................................................................................... 9
GLOSARIO ................................................................................................................................................... 21
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................................ 24
1
INTRODUCCIÓN
El presente manual es una guía tanto para el docente como para el alumno, que les
permitirá elaborar un plan de curso y dar un seguimiento a la facilitación de los aprendizajes
de la asignatura de Automatización Industrial.
Las técnicas de Automatización Industrial están asociadas principalmente a la
automatización de procesos industriales. Aquí se diseñarán circuitos que controlen de
manera secuencial procesos industriales principalmente. En cualquier proceso industrial, los
circuitos de control reciben y procesan información sobre las condiciones del proceso. Esta
información representa hechos tales como, posiciones mecánicas de partes móviles,
temperaturas en uno o varios lugares, presión y caudal existentes en tubos, fuerzas
ejercidas sobre dispositivos de detección, velocidades de desplazamiento, botonería, etc. El
circuito de control debe de tomar toda esta información y combinarla con la respuesta
deseada del sistema, es decir, el resultado esperado.
Basándose en la información suministrada por el operador y los datos adquiridos del
sistema, el circuito de control toma decisiones. Estas decisiones son la próxima acción que
debe ejecutar el sistema, ya sea arrancar o parar un motor, aumentar o disminuir la
velocidad de un movimiento mecánico, abrir o cerrar una electroválvula, o aún, parar el
sistema completamente a causa de una condición peligrosa. Obviamente, la decisión que
toma el circuito de control no es una elaboración propia del sistema; solamente es el reflejo
de los deseos del diseñador, quien previendo todas las posibles condiciones de entrada, ha
elaborado la lógica para que la salida del sistema sea apropiada. Es así, como se espera que
el circuito de control opere en las condiciones en que el diseñador lo haría.
De lo anterior, resalta la importancia que tiene un diseñador para resolver una situación
determinada en un sistema industrial. La tarea de un diseñador consiste en integrar de la
manera más segura y eficiente todos los elementos que intervienen en un circuito de control
de cualquier tarea o proceso.
2
OB
SE
RV
AC
IÓN
TÉ
CN
ICA
INS
TR
UM
EN
TO
Pre
se
nc
ial
NO
Pre
se
nc
ial
Pre
se
nc
ial
NO
Pre
se
nc
ial
Al
co
mp
leta
r la
un
ida
d d
e a
pre
nd
iza
je,
el
alu
mn
o s
erá
ca
pa
z d
e:
* Id
en
tifi
car
el im
pact
o d
e los
sist
em
as
au
tom
ati
zad
os
en
la in
du
stri
a.
* D
esc
rib
ir ve
nta
jas
y d
esv
en
taja
s e
ntr
e la lógic
a
cab
lead
a y
la lógic
a p
rogra
mad
a.
EP
1:
Ela
bora
un
cu
ad
ro c
om
para
tivo
de las
dif
ere
nci
as
de la lógic
a c
ab
lead
a y
pro
gra
mad
a.
Inic
io:
Act
ivid
ad
in
trod
uct
ori
a s
ob
re la
au
tom
ati
zaci
ón
in
du
stri
al y
cóm
o
imp
act
a e
l co
ntr
ola
dor
lógic
o
pro
gra
mab
le e
n e
se a
mb
ito.
Desa
rrollo:
Rela
ción
de los
tem
as
ab
ord
ad
os
en
sen
sore
s y
dis
posi
tivo
s d
e in
terf
az
y lo
s
act
uale
s en
la a
uto
mati
zaci
ón
in
du
stri
al.
Cie
rre:
Ma
pa c
on
cep
ual so
bre
los
ele
men
tos
bási
cos
de u
n s
iste
ma d
e
au
tom
ati
zaci
ón
in
du
stri
al
1)
Con
fere
nci
a o
exp
osi
ción
.
2)
Pan
el.
3)
Inst
rucc
ión
pro
gra
mad
a.
XN
AIn
du
stri
a loca
lN
AN
A
1)
Piz
arr
ón
.
2)
Dia
posi
tiva
s.
3)
Ma
rcad
ore
s.
para
piz
arr
ón
.
4)
Vid
eos
de
au
tom
ati
zaci
ón
.
5)
Vis
ita in
du
stri
a.
1)
Pro
yect
or
(cañ
ón
).
2)
Eq
uip
o d
e
cóm
pu
to.
32
01
Docu
men
tal
* E
P1
: R
úb
rica
para
cu
ad
ro
com
para
tivo
qu
e s
eñ
ala
dif
ere
nci
as
en
tre lógic
a
cab
lead
a y
pro
gra
mad
a.
Al
co
mp
leta
r la
un
ida
d d
e a
pre
nd
iza
je,
el
alu
mn
o s
erá
ca
pa
z d
e:
*
Con
ect
ar
rele
vad
ore
s, c
on
tad
ore
s y/
o
tem
pori
zad
ore
s.
* In
terp
reta
r ecu
aci
on
es
boole
an
as
a p
art
ir d
e
circ
uit
os
basa
dos
en
lógic
a d
e r
ele
vad
or.
*
Dis
eñ
ar
dia
gra
mas
de e
scale
ra e
léct
rico
s p
ara
la
imp
lem
en
taci
ón
de s
iste
mas
de c
on
trol y
au
tom
ati
zaci
ón
in
du
stri
al.
EC
1:
Resu
elv
e u
n c
uest
ion
ari
o s
ob
re los
tip
os
de e
lem
en
tos
de u
n s
iste
ma d
e
con
trol se
cuen
cial.
EP
1:
Dib
uja
dia
gra
ma d
e e
scale
ra e
léct
rico
qu
e e
jerc
ite e
l u
so d
e r
ele
vad
ore
s en
el
con
trol se
cuen
cial d
e u
n e
qu
ipo.
ED
1:
Realiza
prá
ctic
a q
ue in
volu
cre
con
ect
ar
rele
vad
ore
s p
ara
el co
ntr
ol d
e
moto
res.
Inic
io:
Act
ivid
ad
foca
l in
trod
uct
ori
a s
ob
re e
l
fun
cion
am
ien
to d
e r
ele
vad
ore
s,
con
tad
ore
s y
tem
pori
zad
ore
s
Desa
rrollo:
Pre
gu
nta
s so
bre
sim
bolo
gía
y n
orm
as
para
dib
uja
r d
iagra
mas
de e
scale
ra.
Cie
rre:
Resú
men
sob
re a
rreglo
s co
n r
ele
vad
ore
s
para
realiza
r est
ruct
ura
s d
e c
on
trol
secu
en
ial.
1)
Reso
luci
ón
de
pro
ble
mas
2)
Lect
ura
com
en
tad
a.
3)
Eje
rcit
aci
ón
.
XX
NA
NA
Sis
tem
as
de
con
trol b
asa
dos
en
lógic
a d
e
rele
vad
or
1)
Piz
arr
ón
.
2)
Dia
posi
tiva
s.
3)
Ma
rcad
ore
s
para
piz
arr
ón
.
4)
Rele
vad
ore
s,
Tem
pori
zad
ore
s,
sen
sore
s,
lám
para
s,
moto
res,
inte
rru
pto
res
1)
Pro
yect
or
(cañ
ón
).
2)
Eq
uip
o d
e
cóm
pu
to.
22
12
2D
ocu
men
tal D
e
cam
po
* E
C1
: C
uest
ion
ari
o s
ob
re los
fun
dam
en
tos
del co
ntr
ol p
or
rele
vad
ore
s.
* E
P1
: Lis
ta d
e c
ote
jo p
ara
dia
gra
mas
de e
scale
ra
elé
ctri
cos
uti
liza
dos
en
con
trol
secu
en
cial.
* E
D1
: G
uía
de o
bse
rvaci
ón
para
p
ráct
ica d
e c
ircu
itos
de
con
trol co
n r
ele
vad
ore
s.
Al
co
mp
leta
r la
un
ida
d d
e a
pre
nd
iza
je,
el
alu
mn
o s
erá
ca
pa
z d
e:
*
Iden
tifi
car
el fu
nci
on
am
ien
to d
e u
n P
LC
.
* M
an
eja
r te
mp
ori
zad
ore
s, c
on
tad
ore
s y
fun
cion
es
mate
máti
cas
para
con
trola
r si
stem
as.
* C
on
ect
ar
en
trad
as
y sa
lid
as,
tan
to d
iscr
eta
s co
mo
an
aló
gic
as.
EP
1:
Ela
bora
pro
gra
ma q
ue s
imu
le e
l
com
port
am
ien
to d
e u
n P
LC
an
te e
ntr
ad
as
y
salid
as
dis
creta
s.
ED
1:
Realiza
prá
ctic
a q
ue in
volu
cre
tem
pori
zad
ore
s y
con
tad
ore
s.
Inic
io:
Act
ivid
ad
foca
l in
trod
uct
ori
a s
ob
re e
l
con
trola
dor
lógic
o p
rogra
mab
le.
Desa
rrollo:
Ob
ten
ción
med
ian
te e
xposi
ción
sob
re
com
pon
en
tes,
est
ruct
ura
y f
orm
a d
e
pro
gra
maci
ón
bási
ca d
e u
n P
LC
.
Cie
rre:
Desa
rrollo d
e p
ráct
icas
y p
rogra
mas
qu
e
perm
itan
asi
milar
con
oci
mie
nto
refe
ren
te a
l co
ntr
ol co
n P
LC
.
1)
Inst
rucc
ión
dir
ect
a.
2)
Taller
y p
ráct
ica
med
ian
te la a
cció
n.
3)
Reso
luci
ón
de
pro
ble
mas.
XX
NA
NA
Tem
pori
zad
ore
s y
con
tad
ore
s.
1)
Piz
arr
ón
.
2)
Dia
posi
tiva
s.
3)
Ma
rcad
ore
s
para
piz
arr
ón
.
4)
Soft
ware
de
sim
ula
ción
de P
LC
5)
Soft
ware
de
pro
gra
maci
ón
de
PLC
1)
Pro
yect
or
(cañ
ón
).
2)
Eq
uip
o d
e
cóm
pu
to.
3)
Con
trola
dor
Lógic
o
Pro
gra
mab
le
52
25
8D
ocu
men
tal D
e
cam
po
* E
P1
: Lis
ta d
e c
ote
jo p
ara
pro
gra
ma q
ue s
imu
la c
on
trol
con
PLC
.
* E
D1
: G
uía
de o
bse
rvaci
ón
para
p
ráct
ica d
e
tem
pori
zad
ore
s y
con
tad
ore
s.
Es c
on
ve
nie
nte
exp
lica
r
el p
roye
cto
in
tegra
do
r d
e
la u
nid
ad
de
ap
ren
diz
aje
#5
al in
icio
de
esta
un
ida
d d
e a
pre
nd
iza
je
#3
, d
e e
sta
fo
rma
el
alu
mn
o t
en
drá
má
s
tie
mp
o p
ara
in
icia
r co
n
su
de
sa
rro
llo y
co
nclu
irlo
en
tie
mp
o.
Al
co
mp
leta
r la
un
ida
d d
e a
pre
nd
iza
je,
el
alu
mn
o s
erá
ca
pa
z d
e:
*
Pro
gra
mar
est
rate
gia
s d
e c
on
trol y
au
tom
ati
zaci
ón
, en
dif
ere
nte
s le
ngu
aje
s d
e
pro
gra
maci
ón
para
PLC
.
EP
1:
Ela
bora
pro
gra
mas
basa
dos
en
dis
tin
tos
len
gu
aje
s p
ara
PLC
.
Inic
io:
Dis
cusi
ón
gu
iad
a s
ob
re los
dif
ere
nte
s
len
gu
aje
s d
e p
rogra
maci
ón
para
PLC
.
Desa
rrollo:
Exp
osi
ción
de len
gu
aje
s d
e
pro
gra
maci
ón
ap
rob
ad
os
por
la IE
C-
61
13
1-3
.
Cie
rre:
Ma
pa c
on
cep
tual so
bre
ven
taja
s y
desv
en
taja
s d
e los
len
gu
aje
s d
e
pro
gra
maci
ón
.
1)
Con
fere
nci
a o
exp
osi
ción
.
2)
Inst
rucc
ión
pro
gra
mad
a u
san
do
soft
ware
qu
e p
rogra
me
en
los
cin
co len
gu
aje
s d
e
las
norm
a IE
C-6
11
31
-3.
3)
Reso
lver
situ
aci
on
es
pro
ble
máti
cas.
XX
NA
NA
NA
1)
Piz
arr
ón
.
2)
Dia
posi
tiva
s.
3)
Ma
rcad
ore
s
para
piz
arr
ón
.
4)
Soft
ware
de
sim
ula
ción
para
PLC
1)
Pro
yect
or
(cañ
ón
).
2)
Eq
uip
o d
e
cóm
pu
to.
44
13
4D
ocu
men
tal
* E
P1
: Lis
ta d
e c
ote
jo p
ara
el
desa
rrollo d
e p
rogra
mas
basa
dos
en
dis
tin
tos
len
gu
aje
s
para
PLC
qu
e d
en
solu
ción
a
pro
ble
mas
de la v
ida r
eal.
Al
co
mp
leta
r la
un
ida
d d
e a
pre
nd
iza
je,
el
alu
mn
o s
erá
ca
pa
z d
e:
* Im
ple
men
tar
un
sis
tem
a d
e a
uto
mati
zaci
ón
basa
do e
n
PLC
, p
ara
dar
solu
ción
a u
n p
rob
lem
a
de la v
ida r
eal.
EP
1:
Realiza
un
pro
toti
po u
tiliza
nd
o
sen
sore
s y
act
uad
ore
s co
ntr
ola
dos
por
un
PLC
qu
e d
e s
olu
ción
a u
n p
rob
lem
a d
e la
vid
a r
eal.
Inic
io:
Dis
cusi
ón
gu
iad
a s
ob
re los
posi
ble
s
pro
ble
mas
a r
eso
lver
de la v
ida r
eal.
Desa
rrollo:
Señ
aliza
cion
es
sob
re los
ava
nce
s d
e la
ap
lica
ción
.
Cie
rre:
Ma
pa c
on
cep
tual so
bre
alg
un
a
ap
lica
ción
corr
ect
a d
e u
n a
lum
no.
1)
Reso
lver
situ
aci
on
es
pro
ble
máti
cas.
XX
NA
NA
NA
1)
Piz
arr
ón
.
2)
Dia
posi
tiva
s.
3)
Ma
rcad
ore
s
para
piz
arr
ón
.
4)
Soft
ware
para
pro
gra
mar
PLC
1)
Pro
yect
or
(cañ
ón
). 2
)
Eq
uip
o d
e
cóm
pu
to. 3
)
PLC
11
10
4D
ocu
men
tal
* E
P1
: Lis
ta d
e c
ote
jo p
ara
pro
toti
po q
ue d
e s
olu
ción
a u
n
pro
ble
ma d
e la v
ida r
eal.
AU
I-E
S
El
alu
mn
o s
erá
ca
pa
z d
e s
imu
lar
e i
mp
lem
en
tar
la i
nte
gra
ció
n d
e l
os
ele
me
nto
s d
e e
ntr
ad
a,
sa
lid
a,
me
dia
nte
lo
s c
on
tro
lad
ore
s l
óg
ico
s p
rog
ram
ab
les
pa
ra l
a a
ctu
ali
za
ció
n o
au
tom
ati
za
ció
n d
e u
n s
iste
ma
o p
roc
es
o i
nd
us
tria
l.
FE
CH
A D
E E
MIS
IÓN
:
UN
IVE
RS
IDA
DE
S P
AR
TIC
IPA
NT
ES
:
TO
TA
L D
E H
OR
AS
10
5
Ma
rzo
, 2
01
2
MO
VIL
IDA
D F
OR
MA
TIV
A
OB
JET
IVO
DE
LA
AS
IGN
AT
UR
A:
UN
IDA
DE
S D
E A
PR
EN
DIZ
AJE
RE
SU
LT
AD
OS
DE
AP
RE
ND
IZA
JEE
VID
EN
CIA
S
TO
TA
L H
RS
. D
EL
CU
AT
RIM
ES
TR
E:
AU
LA
LA
BO
RA
TO
RIO
OT
RO
PR
OY
EC
TO
PR
ÁC
TIC
A
MA
TE
RIA
LE
S
RE
QU
ER
IDO
S
EQ
UIP
OS
RE
QU
ER
IDO
S
PR
OG
RA
MA
DE
ES
TU
DIO
se
pti
em
bre
de
l 2
01
0
DA
TO
S G
EN
ER
AL
ES
NO
MB
RE
DE
L P
RO
GR
AM
A E
DU
CA
TIV
O:
Ing
en
ierí
a M
ec
atr
ón
ica
3.
Co
ntr
ola
do
res L
óg
ico
s P
rog
ram
ab
les.
NO
MB
RE
DE
LA
AS
IGN
AT
UR
A:
4.
Le
ng
ua
jes d
e p
rog
ram
ació
n.
OB
JET
IVO
DE
L P
RO
GR
AM
A E
DU
CA
TIV
O:
Fo
rma
r p
rofe
sio
nis
tas
co
n v
alo
res
un
ive
rsa
les
, c
om
pe
ten
tes
en
el
dis
eñ
o,
de
sa
rro
llo
, m
an
ten
imie
nto
e i
mp
lan
tac
ión
de
sis
tem
as
, p
rod
uc
tos
o p
roc
es
os
me
ca
tró
nic
os
, c
on
el
fin
de
in
no
va
r, m
ejo
rar
e i
mp
uls
ar
el
de
sa
rro
llo
te
cn
oló
gic
o r
eg
ion
al
y n
ac
ion
al.
2.
Ló
gic
a d
e r
ele
va
do
r.
PA
RA
LA
EN
SE
ÑA
NZ
A
(PR
OF
ES
OR
)
PA
RA
EL
AP
RE
ND
IZA
JE
(AL
UM
NO
)
EV
AL
UA
CIÓ
N
VIC
TO
RIA
, Z
AC
AT
EC
AS
, C
HIA
PA
S,
PA
CH
UC
A,
PU
EB
LA
, A
GU
AS
CA
LIE
NT
ES
ES
TR
AT
EG
IA D
E A
PR
EN
DIZ
AJE
TE
CN
ICA
S S
UG
ER
IDA
SE
SP
AC
IO E
DU
CA
TIV
O
CL
AV
E D
E L
A A
SIG
NA
TU
RA
:
Au
tom
ati
za
cio
n i
nd
us
tria
l
TE
ÓR
ICA
1.
Intr
od
ucció
n a
la
au
tom
ati
za
ció
n.
PR
ÁC
TIC
A
CO
NT
EN
IDO
S P
AR
A L
A F
OR
MA
CIÓ
N
5.
Ap
lica
cio
ne
s.
PROGRAMA DE ESTUDIOS
3
FICHA TÉCNICA
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
Nombre: Automatización Industrial
Clave: AUI-ES
Justificación:
Esta asignatura permitirá al alumno la integración de elementos
computacionales, electrónicos y mecánicos a través de la manipulación de
controladores lógicos programables para el diseño, actualización o
mantenimiento de sistemas mecatrónicos, así como para mejorar el
desempeño de procesos mediante su automatización.
Objetivo:
El alumno será capaz de simular e implementar la integración de los
elementos de entrada, salida, mediante los controladores lógicos
programables para la actualización o automatización de un sistema o proceso
industrial.
Habilidades:
* Resolución de problemas.
* Capacidad de análisis y síntesis para aprender.
* Capacidad de investigación por diversas fuentes.
* Aplicar los conocimientos en la práctica.
* Trabajar en forma autónoma y en equipo.
Competencias
genéricas a
desarrollar:
* Resolver problemas.
* Aplicar conocimientos en la práctica.
* Trabajar en forma autónoma y en equipo.
Capacidades a desarrollar en la asignatura Competencias a las que contribuye la
asignatura
Emplear los elementos mecatrónicos para la
integración de un modelo o prototipo,
basándose en las especificaciones de diseño.
Probar los modelos o prototipos propuestos
para verificar la funcionalidad de los sistemas,
productos o procesos propuestos con pruebas
físicas o de simulación.
Integrar modelos y prototipos mecatrónicos
para validar la funcionalidad de los sistemas,
productos o procesos propuestos empleando
dispositivos físicos y software de simulación.
Diagnosticar el funcionamiento del sistema o
proceso para proponer alternativas de
automatización mediante la incorporación de
4
Identificar las variables físicas y los elementos
mecánicos, electrónicos y de control que
intervienen en el sistema o proceso para
establecer las relaciones entre ellas mediante
su medición y análisis.
Establecer relaciones entre las variables y los
elementos identificados para proponer las
alternativas de automatización mediante
nuevas tecnologías.
Determinar los dispositivos de entrada, salida y
de control para mejorar el desempeño del
sistema o proceso con base a las
especificaciones técnicas y a los requerimientos
del diagnóstico realizado.
Actualizar el sistema o proceso para mejorar su
funcionamiento incorporando los elementos de
entrada, salida y de control.
tecnología mecatrónica.
Implementar elementos mecatrónicos para la
automatización de sistemas o procesos con
base al resultado del diagnóstico.
Estimación de tiempo
(horas) necesario para
transmitir el
aprendizaje al
alumno, por Unidad
de Aprendizaje:
Unidades de
aprendizaje
HORAS TEORÍA HORAS PRÁCTICA
Presencial
No
presencial
Presencial
No
presencial
Introducción a la
automatización 3 2 0 1
Lógica de relevador 2 2 12 2
Controladores lógicos
programables 5 2 25 8
Lenguajes de
programación 4 4 13 4
Aplicaciones 1 1 10 4
Total de horas por
cuatrimestre: 105
Total de horas por
semana: 7
Créditos: 7
5
DESARROLLO
DE LA
PRÁCTICA
6
Nombre de la asignatura: Automatización Industrial
Nombre de la Unidad de
Aprendizaje:
Lógica de relevador
Nombre de la práctica o
proyecto:
Sistemas de control basados en lógica de relevador
Número: 1 Duración (horas): 12
Resultado de
aprendizaje:
* Conectar relevadores, contadores y/o temporizadores.
Requerimientos (Material
o equipo):
Relevadores, Temporizadores, sensores, lámparas, motores,
interruptores, cable 18 AWG, Fuente de voltaje 24 VCD.
Alimentación 110VAC, pinzas, desarmadores, multímetro.
Actividades a desarrollar en la práctica:
Profesor:
- Enseñar el manejo de relevadores, temporizadores y contadores, como sistema de
control.
- Mostrar el manejo de motores, lámparas, sensores e interruptores como elementos de
entrada o salida, según corresponda.
- Proporcionar hojas de datos del fabricante de los componentes.
- Proporcionar el material que hace referencia a los temas, estos pueden ser:
documentos electrónicos, material multimedia y enlaces de Internet de interés que den
apoyo teórico-práctico.
Alumno:
- Explorar los componentes arriba mencionados para familiarizarse y adaptarse a su
manejo y conexión eléctrica.
- Revisar todo el material multimedia, documentos electrónicos, enlaces de Internet
proporcionados por el profesor.
- Identificar las partes de un relevador.
- Energizar relevadores y encender lámparas, motores, por medio de sus contactos.
- Utilizar sensores o interruptores para energizar elementos de salida.
- Emplear temporizadores para generar retardo en la acción de un elemento de salida.
Evidencias a las que contribuye el desarrollo de la práctica:
* ED1: Realiza práctica que involucre conectar relevadores para el control de motores.
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA O PROYECTO
7
Nombre de la asignatura: Automatización Industrial
Nombre de la Unidad de
Aprendizaje:
Controladores Lógicos Programables
Nombre de la práctica o
proyecto:
Temporizadores y contadores
Número: 2 Duración (horas): 25
Resultado de
aprendizaje:
* Manejar temporizadores, contadores y funciones matemáticas para
controlar sistemas.
* Conectar entradas y salidas, tanto discretas como analógicas.
Requerimientos (Material
o equipo):
PLC (CPU, Módulos de entrada/salida), relevadores, lámparas,
interruptores, motores, sensores.
Fuente de alimentación (24 VDC / 120 VAC) y multímetro.
Cable 18 AWG, desarmador, pinzas de punta y corte.
Actividades a desarrollar en la práctica:
Profesor:
- Proporcionar mediante diapositivas, cómo conectar elementos de entrada salida a un PLC.
- Proporcionar el material que hace referencia a los temas, estos pueden ser: documentos
electrónicos, material multimedia y enlaces de Internet de interés que den apoyo teórico-
práctico.
- Enseñar la arquitectura interna / externa de los PLC.
- Implementar estructuras de control utilizando lenguaje de escalera
- Es recomendable, para cada uno de los circuitos enumerados abajo, que se programen
cada uno por hora de sesión de clase.
Alumno:
- Revisar todo el material multimedia, documentos electrónicos, enlaces de Internet
proporcionados por el profesor.
- Para cada uno de los siguientes circuitos se debe realizar: Diseño, Conexión, Programación
del PLC y Verificación, llevando a cabo un reporte por escrito que describa las actividades
realizadas.
1) Circuito serie – paralelo, para energizar una lámpara.
2) Controlar el encendido y apagado de un motor de CD utilizando el circuito latch con
prioridad al paro y con prioridad al arranque.
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA O PROYECTO
8
3) Evitar que dos lámparas se enciendan simultáneamente, utilizando el circuito
interlock.
4) Control de motor de CD para invertir en sentido de giro, utilizando sensores de
posición (inductivos o capacitivos).
5) Emplear bloques de retardo (Timers) para controlar encendido de lámparas por
tiempo, realizar varias pruebas, utilizando TON, TOF, y RTO.
6) Utilizar contadores, para registrar eventos discretos, como el paso de una botella o
caja a través de una banda transportadora. El programa debe detener el
movimiento de la banda y avisar visualmente cuando la cantidad de elementos
contados llegue al preset.
Evidencias a las que contribuye el desarrollo de la práctica:
* ED1: Realiza práctica que involucre temporizadores y contadores.
9
INSTRUMENTOS
DE
EVALUACIÓN
10
RUBRICA PARA CUADRO COMPARATIVO
U1, EP1 Universidad Politécnica _______________________________________
Nombre de la Asignatura Automatización Industrial .
Aspecto a evaluar
Competente
10
Independiente
9
Básico Avanzado
8
Básico Umbral
7
Insuficiente
0
Análisis y síntesis
de la información
(5 puntos)
Establece de
manera sintetizada
las ideas centrales
de la lógica de
relevador y la lógica
programada así
como sus ventajas y
desventajas.
Muestra los puntos
elementales de
ambas lógicas de
forma sintetizada.
Indica parcialmente
los conceptos
elementales de las
lógicas.
Muestra algunas
ideas referentes al
tema, pero no
compara de manera
sistematizada.
El cuadro no
plantea las ideas
principales; no
compara las
lógicas.
Organización de la
información
(3 puntos)
Agrupa las ventajas
y desventajas de
forma jerarquizada
de acuerdo a la
importancia en la
industria.
Presenta los con-
ceptos principales;
no logra articular un
orden entre las
ventajas y
desventajas.
Agrupa las ventajas
y desventajas de las
lógicas.
Presenta los temas,
pero no agrupa las
ventajas y
desventajas.
El cuadro no agrupa
los conceptos ni los
jerarquiza con
orden entre los
contenidos.
Forma
(2 puntos)
Elementos a
considerar:
1. Encabezado
2. Fuente
3. Contenidos
alineados
4. Ortografía
5. Referencias
bibliográficas.
Cumple con cuatro
de los elementos
requeridos.
Cumple con tres de
los elementos
requeridos.
Cumple con dos de
los elementos
requeridos.
No reúne los
criterios mínimos
para elaborar un
cuadro
comparativo.
11
ASIGNATURA: Automatización Industrial FECHA: _________________
UNIDAD DE APRENDIZAJE: Lógica de relevador
ALUMNO: ___________________________________________________
GRUPO: __________________ MATRICULA: ___________________
INSTRUCCIONES DE APLICACIÓN DE ESTE INSTRUMENTO:
Conteste brevemente:
1.- Dibuje y escriba nombre tres representaciones de elementos de entrada. Norma ANSI.
2.- Dibuje y escriba nombre tres representaciones de elementos de salida. Norma ANSI.
3.- Determine el diagrama de escalera de un circuito latch – con prioridad al arranque.
4.- Cuál es el orden de lectura de un diagrama de escalera en norma DIN.
5.- Mencione las principales partes de un relevador electromecánico.
6.- Anote por lo menos tres diferencias entre un relevador y un contactor.
7.- Escriba el diagrama de escalera para conectar dos relevadores implementando tablas de verdad
AND y OR.
8.- Diseñe un circuito para hacer girar un motor de CD en ambos sentidos.
9.- Anote un circuito para evitar que dos bobinas se energicen al mismo tiempo (interlock).
10.- Dibuje la representación de un relevador (bobina/contacto) utilizando norma europea.
CUESTIONARIO SOBRE LOS FUNDAMENTOS DEL CONTROL POR RELEVADORES
U2, EC1
12
LISTA DE COTEJO PARA DIAGRAMAS DE ESCALERA ELÉCTRICOS
U2, EP1
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE _____________________
Nombre del alumno:
Matrícula: Firma del alumno:
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
Producto:
Diagrama impreso
Nombre de la práctica:
Diagrama de escalera eléctrico.
Fecha:
Asignatura:
Automatización industrial
Periodo cuatrimestral:
Nombre del docente: Firma del docente:
INSTRUCCIONES
Revisar el diagrama que se solicita y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple;
en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” especifique las indicaciones que puedan
ayudar al alumno a saber cuáles son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario.
Valor del reactivo
Característica a cumplir (Reactivo)
CUMPLE
OBSERVACIONES SI NO
3%
Presentación El diagrama cumple con los
requisitos de:
a) Numeración de líneas.
3%
b) Numeración de cables (número
encerrado dentro de círculo).
3%
c) Coloca identificación del mismo en
la parte inferior derecha.
3% d) Se realizó de manera electrónica
utilizando CAD.
10% Desarrollo El diagrama de escalera cumple
13
con los requisitos de:
a) Utiliza correctamente la
simbología (ANSI / DIN)
5%
b) Las salidas se colocan del lado
derecho, sin estar en serie.
10%
c) El diagrama cumple
satisfactoriamente el control
requerido.
10%
d) Se nombran todos los
componentes del diagrama.
4% e) Ausencia de errores gráficos.
4% f) Ausencia de errores lógicos.
4%
g) Toma en cuenta el consumo de
recursos, no utiliza elementos de
sobra.
15%
Resultados
Cumplió totalmente con el objetivo esperado.
20%
Ética
Se descarta que sea una copia (plagio parcial
o completo).
6%
Responsabilidad
Entregó el diagrama en la fecha y hora
señalada.
100% CALIFICACIÓN:
14
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
NOMBRE DE LA ASIGNATURA:
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL CODIGO: ED-1 UNIDAD 2
NOMBRE DEL ALUMNO: FIRMA DEL ALUMNO:
MATRÍCULA: CARRERA: GRUPO: FECHA:
NOMBRE DEL EVALUADOR: FIRMA DEL EVALUADOR:
INSTRUCCIONES
PRÁCTICA 1. Sistema de control basado en lógica de relevador.
Valor del
reactivo Características a cumplir en el reactivo SI NO OBSERVACIONES
20% Diseñó previamente en papel el diagrama de
escalera que ejecutará el control requerido.
30% El circuito conectado cumple el propósito de
control, los cables no están excedidos en
longitud ni presentan riesgo de cortocircuito.
20% Su mesa de trabajo está en orden con respecto
al equipo, material y herramientas de trabajo.
15% Empleó normas de seguridad al trabajar con
voltaje y en el empleo de las herramientas.
15%
Cumplió en el tiempo especificado.
100%
CALIFICACIÓN
GUÍA DE OBSERVACIÓN PARA PRÁCTICA DE CIRCUITOS DE CONTROL CON
RELEVADORES
U2, ED1
15
LISTA DE COTEJO PARA PROGRAMA DE SIMULACIÓN
U3, EP1
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE _____________________
Nombre del alumno:
Matrícula: Firma del alumno:
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
Producto:
Programa
Nombre del programa:
Simulación de control secuencial con PLC
Fecha:
Asignatura: Periodo cuatrimestral:
Nombre del facilitador: Firma del facilitador:
INSTRUCCIONES
Revisar el programa que se solicita y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple;
en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” especifique las indicaciones que
puedan ayudar al alumno a saber cuáles son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario.
Valor del
reactivo
Característica a cumplir (Reactivo) CUMPLE
OBSERVACIONES SI NO
3%
Presentación El programa cumple con los
requisitos de:
a) Conexión de salidas múltiples en
paralelo y no en serie.
3%
b) Usa la convención para asignar
nombres a los elementos de
entrada/salida
3%
c) Usa comentarios de líneas sin caer
en el abuso.
3% d) Código simple y compacto.
16
10%
Desarrollo El programa cumple con los
requisitos de:
e) Sigue los principios del lenguaje de
escalera.
3%
f) Utiliza subrutinas cuando es
necesario.
10%
g) Compilación correcta
10% h) Ejecución correcta
4% i) Ausencia de errores de
compilación
4% j) Ausencia de errores lógicos
4%
k) Ausencia de errores en tiempo de
ejecución
3%
l) Toma en cuenta el consumo de
recursos (bobinas internas,
contadores, temporizadores) sin
usar más de lo necesario.
15%
Resultados
Cumplió totalmente con el objetivo esperado.
20%
Ética
Se descarta que sea una copia (plagio parcial o
completo).
5%
Responsabilidad
Entregó el programa en la fecha y hora
señalada.
100% CALIFICACIÓN:
17
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
NOMBRE DE LA ASIGNATURA:
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL CODIGO: ED-1 UNIDAD 3
NOMBRE DEL ALUMNO: FIRMA DEL ALUMNO:
MATRÍCULA: CARRERA: GRUPO: FECHA:
NOMBRE DEL EVALUADOR: FIRMA DEL EVALUADOR:
INSTRUCCIONES
PRÁCTICA 2. Temporizadores y contadores.
Valor del
reactivo Características a cumplir en el reactivo SI NO OBSERVACIONES
15% Conecta adecuadamente las entradas y salidas
del PLC.
25% El circuito conectado cumple el propósito de
control.
15% Emplea timers escogiendo adecuadamente el
tipo de acuerdo a la tarea encomendada.
10% Su mesa de trabajo está en orden con respecto
al equipo, material y herramientas de trabajo.
10% Los contadores se inicializan a cero, cada que
inicia un nuevo ciclo de trabajo.
15% Empleó normas de seguridad al trabajar con
voltaje y en el empleo de las herramientas.
10% Cumplió en el tiempo especificado.
100%
CALIFICACIÓN
GUÍA DE OBSERVACIÓN PARA PRÁCTICA DE TEMPORIZADORES Y
CONTADORES
U3, ED1
18
LISTA DE COTEJO PARA PROGRAMA DE SIMULACIÓN
U4, EP1
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE _____________________
Nombre del alumno:
Matrícula: Firma del alumno:
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
Producto:
Programa
Nombre de la programa:
Simulación de control de PLC con varios
lenguajes de programación
Fecha:
Asignatura:
Automatización Industrial
Periodo cuatrimestral:
Nombre del docente: Firma del docente:
INSTRUCCIONES
Revisar el programa que se solicita y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple;
en caso contrario marque “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” especifique las indicaciones que
puedan ayudar al alumno a saber cuáles son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario.
Valor del
reactivo
Característica a cumplir (Reactivo) CUMPLE
OBSERVACIONES SI NO
3%
Presentación El programa cumple con los
requisitos de:
a) Implementación utilizando por lo
menos dos lenguajes adicionales al
lenguaje de escalera.
3%
b) Usa la convención para asignar
nombres a los elementos de
entrada/salida.
3%
c) Usa comentarios de líneas sin caer
en el abuso.
3% d) Código simple y compacto.
19
10%
Desarrollo El programa cumple con los
requisitos de:
e) Sigue los principios del lenguaje de
programación basado en la norma
IEC 61131-3.
3%
f) Utiliza subrutinas cuando es
necesario.
10%
g) Compilación correcta
10%
h) Ejecución correcta
4%
i) Ausencia de errores de
compilación
4%
j) Ausencia de errores lógicos
4%
k) Ausencia de errores en tiempo de
ejecución
3%
l) Toma en cuenta el consumo de
recursos (bobinas internas,
contadores, temporizadores) sin
usar más de lo necesario.
15%
Resultados
Cumplió totalmente con el objetivo esperado.
20%
Ética
Se descarta que sea una copia (plagio parcial o
completo).
5%
Responsabilidad
Entregó el programa en la fecha y hora
señalada.
100% CALIFICACIÓN:
20
LISTA DE COTEJO PARA PROTOTIPO CONTROLADOR POR PLC
U5, EP1
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE _____________________
NOMBRE DE LA ASIGNATURA: AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL .
INSTRUCCIONES
Revisar el prototipo que se solicita y marque en los apartados “SI” cuando la evidencia a evaluar se
cumple; en caso contrario marque “NO”. La columna “OBSERVACIONES” ocúpela cuando tenga que hacer
comentarios referentes a lo observado.
Valor del
reactivo
Característica a cumplir (Reactivo) CUMPLE
OBSERVACIONES SI NO
10%
Puntualidad
En la entrega del prototipo en fecha acordada
30%
Calidad
El prototipo debe ser completamente funcional y
correcto en su funcionamiento.
20%
Seguridad.
El prototipo no presenta condiciones inseguras para las
personas que operaran el mismo.
5%
Limpieza
Coloca adecuadamente los cables de interconexión de
las entradas y salidas, No hay
10%
Explicación
Análisis que realizó para dar solución al proyecto.
Informa costos del proyecto y regreso de la inversión
para caso de estudio de comercialización.
25%
Documentación.
El manual de usuario está completo, anexa diagrama
eléctrico y de escalera, además que identifica
componentes en esquemático y presenta lista de
piezas críticas. Entrega además manual de reparación
de fallas y actividades de mantenimiento.
100% CALIFICACIÓN:
21
GLOSARIO
1. Actuador. Dispositivo de salida que ejecuta la señal de control, proveniente del
controlador.
2. Automatización. Ejecución automática de procesos industriales, administrativas o
científicas haciendo más ágil y efectivo el trabajo y ayudando al ser humano.
3. Bobina. Arrollamiento de un cable conductor alrededor de un cilindro sólido o hueco, con
lo cual y debido a la especial geometría obtiene importantes características magnéticas.
4. Bornes de conexión o clemas. Elementos que mediante tornillos de presión permiten la
unión de los conductores.
5. Botón pulsador. Dispositivo electromecánico que es empleado como elemento de
entrada, y que al oprimirlo se activa, cerrando o abriendo sus contactos, y que al
desoprimirlo se desactiva, regresando sus contactos a su condición inicial.
6. Circuito eléctrico. Conjunto de elementos del circuito conectados en una disposición tal
que conforman un sistema para mover cargas eléctricas a lo largo de trayectorias cerradas.
7. Circuito secuencial (digital). Un circuito lógico cuyas salidas pueden cambiar estados en
sincronía con una señal periódica de reloj.
8. Compuerta Lógica. Circuito digital que implementa una operación lógica.
9. Conductor o cable. Elemento rígido o flexible mediante el que se distribuye la electricidad
en todas sus fases.
10. Contador. Dispositivo que almacena un número y lo aumenta o disminuye en respuesta
a una señal de entrada, y con base a esto se utiliza para abrir o cerrar un circuito en evento
(conteo) determinado.
22
11. Contacto. Conjunto de partes físicas (platinos) de un elemento de entrada que permite la
conexión entre dos partes de un circuito eléctrico.
12. Contactor electromagnético. Dispositivo de control, cuyo funcionamiento es similar al del
relevador electromagnético, con la diferencia de que el contactor se emplea para controlar
cargas eléctricas muy superiores (corrientes mayores a 5 A).
13. Control. Selección de las entradas de un sistema de manera que los estados o salidas
cambien de acuerdo a una manera deseada.
14. Controlador Lógico Programable (CLP). Dispositivo electrónico programable, que se
emplea industrialmente para controlar procesos; generalmente posee una fuente de
alimentación, un CPU y módulos para conectar sensores y actuadores.
15. Diagrama de escalera. Representación gráfica de un circuito eléctrico que emplea
simbología y estructura estandarizada, la cual se asemeja con una escalera.
16. Diagrama de tiempos. Representación gráfica de los estados (activación o
desactivación) que poseen todos los dispositivos empleados en un circuito de control, los
cuales todos en conjunto describen el funcionamiento del circuito.
17. Flip-flop. Circuitos digitales biestables constituido por un ensamble de compuertas
lógicas.
18. Interruptor. Es un dispositivo destinado al cierre y apertura de la continuidad de un
circuito eléctrico bajo carga, en condiciones normales.
19. Interruptor de palanca. Interruptor actuado por una palanca angulada; puede contar dos
o más posiciones.
20. Lámpara indicadora. Dispositivo eléctrico de salida que se emplea para visualizar algún
estado de interés, durante la operación de un circuito de control.
21. Lógica de control. Es la forma o tipo de control que posee un circuito o dispositivo. Esta
puede ser por programa, digital o alambrado.
23
22. Motor eléctrico. Dispositivo que permite la transformación de energía eléctrica en
energía mecánica, esto se logra, mediante la rotación de un campo magnético alrededor de
una espira o bobinado que toma diferentes formas.
23. Proceso. Operación o desarrollo natural progresivamente continuo, marcado por una
serie de cambios graduales que se suceden uno al otro en una forma relativamente fija y
que conducen a un resultado o propósito determinados.
24. Programa. Conjunto unitario de instrucciones que permite a un ordenador realizar
funciones diversas, como el control de dispositivos.
25. Relevador de estado sólido. Dispositivo que emplea un SCR, TRIAC, o transistor de salida
(óptimamente acoplado) en lugar de contactos mecánicos para controlar cargas eléctricas.
26. Relevador electromagnético. Dispositivo de control que mediante la energización o
desenergización de una bobina se controla uno o varios contactos, con los cuales se abre o
se cierra un circuito.
27. Sensor. Dispositivo de entrada que detecta una determinada acción externa,
temperatura, presión, etc., y la transmite adecuadamente.
28. Sensor de nivel. Dispositivo que emplea un objeto que flota, para activar un mecanismo
interruptor cuando el nivel de un líquido en un tanque alcanza un punto determinado.
29. Sensor de proximidad. Dispositivo que detecta la aproximación de un material metálico
mediante un campo magnético o electromagnético de alta frecuencia.
30. Sistema. Conjunto de cosas que relacionadas entre sí, que ordenadamente contribuyen
a una determinada función.
31. Temporizador. Dispositivo de control de tiempo que se utiliza para abrir o cerrar un
circuito en uno o más momentos determinados.
24
BIBLIOGRAFÍA
Básica
TÍTULO: Autómatas programables y sistemas de automatización
AUTOR: MANDADO, Enrique
AÑO: 2010
EDITORIAL: Alfaomega
LUGAR Y AÑO DE LA EDICIÓN: México D.F., 2008
ISBN: 9786077686736
TÍTULO: STEP 7: una manera fácil de programar PLC de SIEMENS
AUTOR: MENGUAL, Pilar
AÑO: 2009
EDITORIAL O REFERENCIA: Alfaomega Grupo Editor
LUGAR Y AÑO DE LA EDICIÓN: México, 2010
ISBN O REGISTRO: 9786077686552
TÍTULO: Desarrollo de sistemas secuenciales
AUTOR: RODRÍGUEZ, Antonio, Julian Cócera
AÑO: 2010
EDITORIAL O REFERENCIA: Paraninfo
LUGAR Y AÑO DE LA EDICIÓN: España, 2010
ISBN O REGISTRO: 9788428327312
Complementaria
TÍTULO: Automatización de Maniobras Industriales
AUTOR: PÉREZ, Juan, Manuel Pineda
AÑO: 2008
EDITORIAL O REFERENCIA: Alfaomega
LUGAR Y AÑO DE LA EDICIÓN: España, 2008
ISBN O REGISTRO: 9789701513354
TÍTULO: Sistemas SCADA
AUTOR: RODRIGUEZ Penin, AQUILINO
AÑO: 2007
EDITORIAL: Marcombo
LUGAR Y AÑO DE LA EDICIÓN: España, 2008
ISBN: 9789701513057
TÍTULO: Programming Industrial Control Systems Using IEC 1131-3
AUTOR: W. Lewis, Robert
AÑO: 1999
EDITORIAL O REFERENCIA: The Institution of Engineering and Technology
25
LUGAR Y AÑO DE LA EDICIÓN: USA, 1998
ISBN O REGISTRO: 978-0852969502
Sitio Web
Chapter 6: Ladder Logic.
Disponible en:
http://www.allaboutcircuits.com/vol_4/index.html
Última consulta: 11 de abril de 2012.
![!!!!!!!29338450 Automatizacion Industrial[1]](https://static.fdocuments.es/doc/165x107/557211a5497959fc0b8f49e2/29338450-automatizacion-industrial1.jpg)
