Esta asignatura es una aproximación a los sistemas automáticos de control y a los dispositivos empleados para este fin (automatismos).

Los sistemas automatizados se encuentran presentes en la práctica totalidad de las industrias tanto del primer como del segundo sector por lo que es necesario conocer sus fundamentos y ser capaces de diseñar sistemas automatizados que puedan ser implementados en distintas plataformas hardware.

Esta asignatura es fundamental para cualquiera de los grados de ingeniería que coexisten en segundo curso, el doble grado en Ingeniería Mecánica + Ingeniería Electrónica Industrial y Automática y el doble grado en Ingeniería Mecánica y en Administración y Dirección de Empresas, siendo el grado de ingeniería electrónica industrial y automática el que complementará esta asignatura con otras posteriores.

Tras una introducción a la automatización y el control industrial, se profundizará en el diseño de sistemas automatizados y la programación de autómatas programables Siemens, así como en el diseño de sistemas de control realimentados y el software matemático Matlab.

Para la consecución de las competencias fijadas en la asignatura es conveniente que el alumno tenga aprobadas las asignaturas de: Cálculo, Fundamentos Físicos de la Ingeniería, Fundamentos de Informática y Electrónica Industrial.

COMPETENCIAS GENERALES

La asignatura de Automatismo y Control fomentará las competencias para:

1. Resolver problemas, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico.

2. Buscar información y recursos bibliográficos, y hacer uso de dicha información.

3. Trabajar en equipos multidisciplinares.



COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

1. Fundamentos de los automatismos y de los sistemas de control (modelado y diseño).

2. Conocer los principales elementos la pirámide de automatización.

3. Conocer los principales elementos de los sistemas de control.

4. Reconocer las diferentes clases de sistemas presentes en procesos industriales.

5. Entender el funcionamiento de los sistemas de control.

Parte 1: Automatismos

Temario teórico:

- Introducción a la automatización y los Autómatas programables.

- Representación binaria y Algebra de Boole.

- Sistemas combinacionales.

- Sistemas secuenciales.

- Temporizadores

- Contadores.

- Comparadores y operaciones matemáticas.

- Registros: Desplazamiento y rotación, operaciones lógicas y operaciones aritméticas.

Temario práctico:

- Introducción a la plataforma Siemens.

- Sistemas combinacionales (Karnaugh).

- Sistemas combinacionales (Quine-McCluskey).

- Sistemas secuenciales.

- Temporizadores y comparadores.

- Contadores.



Parte 2: Control Automático

Temario teórico:

- Introducción a los Sistemas de Control Automático.

- Modelo de Sistemas: ecuaciones diferenciales.

- Transformada de Laplace y transformada inversa de Laplace.

- Modelo de Sistema: Descripción Externa.

- Análisis Régimen Transitorio: Sistemas 1º y 2º orden.

- Estabilidad de los Sistemas.

- Análisis Régimen Permanente y Perturbaciones.

- Controladores PID.

- Ordenador como elemento de Control.

Temario práctico:

- Introducción al Modelado de Sistemas con Matlab.

- Función de Transferencia y Modelado de Sistemas con Simulink.

- Análisis Transitorio de Sistemas de 1º Y 2º orden.

- Análisis Régimen Permanente.

- Controlador PID.

La distribución horaria del temario de la asignatura Automatismos y Control es la misma para todos los grados en los que se imparte: Doble Grado en Ingeniería Mecánica + Ingeniería Electrónica Industrial y Automática, Doble Grado en Ingeniería Mecánica y en Administración y Dirección de Empresas, Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática, Grado en Ingeniería Mecánica y Grado en Ingeniería Química Industrial.



La asignatura comprende 2 partes fundamentales:

1. Automatismos

Se le dedicarán 2 horas semanales de teoría durante 7 semanas y 2 horas semanales de prácticas durante 10 semanas.

2. Control Automático

Se le dedicarán 2 horas semanales de teoría durante 8 semanas y 2 horas semanales de prácticas durante 5 semanas.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 60
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 10
  • Trabajos en equipo (resolución de problemas, diseño de proyectos) (%): 20
  • otros (%): 10

Las prácticas son obligatorias y en aquellos casos que no las hagan deberán realizar un examen de prácticas previa solicitud, antes de la realización del examen final.

Si no se realiza al menos el 50% de las prácticas, o no existiera solicitud de examen por escrito de las prácticas, se considera no presentado en la asignatura, al igual que si habiéndose presentado a más de 50%, presenta por escrito al profesor renuncia, 10 días antes del examen.



El examen final se realizará en mayo. Constará de dos partes una de Automatismos y otra de Control. Cada parte se puntuará sobre 10, siendo necesario la obtención de un mínimo 3,5 en cada parte para poder optar a la calificación así de las prácticas de laboratorio.

La nota final será:

30% obtenida en el examen de Automatismos (hasta 3 puntos) y 20% obtenida en las prácticas de Automatismos, donde se evaluará la competencia del trabajo en grupo (hasta 2 puntos).

30% obtenida en el examen de Control (hasta 3 puntos) y 10% obtenida en las prácticas de Control, donde se evaluará la competencia de la resolución de problemas (hasta 1 punto)) y 10% obtenida en evaluaciones sobre conocimientos a través de test o desarrollo de lo planteado en teoría (hasta 1 punto).



Es decir, se calculará según la operación matemática siguiente:

(Nota examen Automatismos) X 0,3 + (Nota prácticas de laboratorio de Automatismos) X 0,2 + (Nota de examen Control) X 0,3 + (Nota de Prácticas de aula de Control) X 0,1 y (Nota por pruebas de conocimiento obtenida en Control) X 0,1



De no obtener un 3,5 en cada parte del examen, estará suspendida la asignatura y la nota final será la suma de las obtenidas en los exámenes, dividida por dos y multiplicada por 0,6 sin poder sumar las puntuaciones de las prácticas.

Las prácticas son obligatorias y en aquellos casos que no las hagan deberán realizar un examen de prácticas previa solicitud, antes de la realización del examen final.

Si no se realiza al menos el 50% de las prácticas, o no existiera solicitud de examen por escrito de las prácticas, se considera no presentado en la asignatura, al igual que si habiéndose presentado a más de 50%, presenta por escrito al profesor renuncia, 10 días antes del examen.



El examen extraordinario en junio-julio. Constará de dos partes una de Automatismos y otra de Control. Cada parte se puntuará sobre 10, siendo necesario la obtención de un mínimo 3,5 en cada parte para poder optar a la calificación de las prácticas de laboratorio.

La nota final será:

30% obtenida en el examen de Automatismos (hasta 3 puntos) y 20% obtenida en las prácticas de Automatismos, donde se evaluará la competencia del trabajo en grupo (hasta 2 puntos).

30% obtenida en el examen de Control (hasta 3 puntos) y 10% obtenida en las prácticas de Control, donde se evaluará la competencia de la resolución de problemas (hasta 1 punto) y 10% obtenida en evaluaciones sobre conocimientos a través de test o desarrollo de lo planteado en teoría (hasta 1 punto).



Es decir, se calculará según la operación matemática siguiente:

(Nota examen Automatismos) X 0,3 + (Nota prácticas de laboratorio de Automatismos) X 0,2 + (Nota de examen Control) X 0,3 + (Nota de Prácticas de aula de Control) X 0,1 y (Nota por pruebas de conocimiento obtenida en Control) X 0,1



De no obtener un 3,5 en cada parte del examen, estará suspendida la asignatura y la nota final será la suma de las obtenidas en los exámenes, dividida por dos y multiplicada por 0,6 sin poder sumar las puntuaciones de las prácticas.

Los materiales docentes se irán poniendo a disposición del alumnado mediante la plataforma eGela o página web del profesor.

Bibliografía básica

Automatismos

- Balcells J. y Romeral J.L. “Autómatas Programables”. Editorial Marcombo.

- Barrientos A. y Gambao E. “Sistemas de Producción Automatizados”. Editorial Dextra.



Control automático

- K. Ogata. “Ingeniería de Control Moderna”. Editorial Pearson Prentice Hall.

- Tapia A. y Florez, J. “Erregulazio Automatikoa”. Editorial Elhuyar. (https://www.elhuyar.eus/sites/default/files/pd/76e3b23b82bdd9d391fc7fb802a6b019262eb516.pdf)

Bibliografía de profundización

Automatismos
Bolton W. “Programmable Logic Controllers”. Editorial Elsevier, cuarta edición.
Lorite Godoy J.A., Montoro Tirados S., Romera Ramirez J.P. “Automatización. Problemas Resueltos Con Autómatas Programables”. Editorial Paraninfo.
Berger,H. “Automating with Simatic S7-1500 : Configuring, Programming and Testing with Step 7 Professional”. Publicis Publishing: Erlangen.

Control automático
Rubio Sánchez J.L. “Problemas de automatización industrial”. Editorial: Centro de Estudios Financieros.
Ogata K. “Problemas de Ingeniería de Control utilizando Matlab.” Editorial: Prentice Hall.

Revistas

- Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial. http://riai.isa.upv.es/
Esta revista es de acceso libre y dispone de un amplio conjunto de artículos científicos sobre la asignatura.

- Automatica. http://www.journals.elsevier.com/automatica/
Esta revista es un medio de difusión en esta área y dispone de contenidos de acceso libre.

Direcciones web

- MATLAB: http://www.mathworks.com
- Siemens - Sistemas de Automatización Industrial: https://www.siemens.com/es/es/productos/automatizacion/sistemas.html
- Industria Conectada 4.0. La industria del futuro ha llegado: https://www.youtube.com/watch?v=eUDEJpBqZhA
- Conceptos Básicos del Controlador de Lógica Programable: https://www.youtube.com/watch?v=NPsepHRSCls
- Automática. Definiendo un concepto: https://canal.uned.es/video/5a6f2606b1111f2d4c8b45c6
- Automática, el control de los procesos continuos: https://canal.uned.es/video/5a6f2605b1111f2d4c8b45ba