Irakasgaiaren azalpena eta testuingurua

Ikasgaiaren helburu orokorra ikaslea prozesu industrialen automatizazioan eta kontrolean gehien erabiltzen diren teknologietan prestatzea da. Eskura dauden teknologiak ezagutzeak aukera eman behar dio ikasleari automatizatu beharreko prozesuaren ezaugarri espezifikoen arabera egokiena aukeratzeko. Era berean, saio praktikoek soluzioak diseinatzeko eta inplementatzeko gaitasuna emango diote ikasleari. Helburu hori lortzeko, fabrikazio-inguruneetan komunikazioekin lotutako teknologiak eta produktuak ikasteko eta erabiltzeko aukera eskainiko zaio ikasleari, baita industria-prozesuen gainbegiratzea eta kontrola ere.

Irakasgaia ikastean lortuko diren emaitzak

- Eskuratutako ezagutzak produkzio-ingurune automatizatuetan integratzeko sistemak hautatzeko, diseinatzeko eta ezartzeko erabiltzea.

- Eskuratutako ezagutzak erabiltzea prozesuak kontrolatzeko sistema egokiak integratzeko estrategiak hautatzeko, eta horiek diseinatu eta baliozkotzea inplementatu aurreko urrats gisa.

Ohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Azterketa idatzia: 70% (GAI izateko 40%)

Laborategia: 30% (Etengabeko ebaluazioa, G. 50%)

Praktikak egitea: 15% (Taldeka, GAI izateko 70%)

Laborategiko txostenak: 10% (Taldeka, GAI izateko 50%)

Saioen aprobetxamendua: 05% (Banakakoa, GAI izateko 50%)



Ohiko deialdiari uko egiteko, edo ebaluazio jarraiari uko egiteko, irakasleari edo koordinatzaileari adieraziko zaio irakasgaiaren hasieran adostutako formatuaren bitartez. Ohiko deialdiari edo ebaluazio jarraiari uko egiteko epea honako hau izango da: eskolak bukatu baino 2 aste lehenago.

Ebaluazio jarraiari uko eginez gero, mintegi/laborategi froga bat egin beharko du ikasleak.

Ezohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Azterketa idatzia: 70% (GAI izateko 50%)

Laborategi froga: 30% (GAI izateko 50%)



Deialdi bereziari uko egiteko, koordinatzaileari adieraziko zaio irakasgaiaren hasieran adostutako formatuaren bitartez. Deialdi bereziari uko egiteko epea honako hau izango da: azterketa eguna baino 2 aste lehenago.

Irakasgai-zerrenda

GAI ZERRENDA OROKORRA:



1. Gaia Komunikazioak fabrikazio-inguruneetan. Oinarrizko kontzeptuak. Informazio-teknologiak prozesuen kontrolean. Gainbegiratze- eta kontrol-sistemak.

2. Gaia Serieko eta paraleloko komunikazioak. Estandar ohikoenak. Fabrikazio-inguruneetan maiz erabiltzen diren serieko protokoloak.

3. Gaia Sareen arkitektura. ISOren OSI erreferentzia-eredua. Transmisio-bideak. Informazioa kodetzea. Arkitektura garrantzitsuenak.

4. Gaia Sarrera. Ezaugarri orokorrak. Sareko arkitekturak. Zerbitzuak eta protokoloak.

5. Gaia Sarrera. Sistema horien sare-arkitektura. Maila fisikoaren ezaugarriak. Lotura-geruzaren ezaugarriak. Ingurunera sartzeko metodoak. Lotura-mailako zerbitzuak. Aplikazio-mailako zerbitzuak. Portaera tenporala. Prozesu jarraituan kontrolera bideratutako sistemak.

6. Gaia Ethernet industrialaren hastapenak. Sareko arkitektura. Topologiak eta transmisio-bideak. Protokoloak eta zerbitzuak. Arkitektura deterministak Etherneten oinarritutako sareetan. S/I komunikazio isokronoaren komunikazioa. Fabrikazio-inguruneetan maiz erabiltzen diren protokoloak.

7. Gaia Prozesu industrialen monitorizaziorako eta gainbegiratzerako sarrera. Datuak eskuratzea eta erregistratzea. Prozesua irudikatzea. Alarmak. Historikoak eta datu-baseak. Operadore-terminalak. SCADA sistemak. OPC arkitektura.



ALDE TEORIKOAREN GARAPENA (18 Saioa:1,5 ordu):



1. MULTZOA - Komunikazio industrialen oinarrizko kontzeptuak



1. Gaia. Industria Komunikazioetarako Sarrera: Helburuak; ikuspegi historikoa; industria-komunikazioen hierarkia; komunikazioak fabrikazio-inguruneetan; automatizazio-mailak; 4.0 industria.



2. Gaia. Industria-komunikazioen printzipioak: Datuak eskuratzea eta kontrola: seinale analogikoak transformatzea; datuak transmititzea: oinarrizko kontzeptuak, bitak kodetzea, komunikazio-protokoloak; serieko komunikazioa.



2. BLOKEA - Industria-sareen arkitektura



3. Gaia: Industria Komunikazioko Sistemen Arkitektura: Protokoloen hierarkiak; ISOren OSI erreferentzia-eredua, erreferentzia-mailak, mailen arteko komunikazioa, datu-unitateak, zerbitzuak eta jatorrizkoak; industria-sareen arkitekturak, instalazio-sareak, eremu-busak; 4.0 industria: komunikazio-sistema, IIoT arkitektura, RAMI 4.0 arkitektura.



3. BLOKEA - Industria-komunikazioak



3.1. AZPIBLOKEA - Eremu-busak



4. Gaia: PROFIBUS: definizioa eta estandarrak, ezaugarri orokorrak, ezaugarri teknikoak, PROFIBUS arkitektura; maila fisikoa - PHY: topologia, transmisio-metodoa; lotura-maila - FDL: transmisio-protokoloa, lekukoaren igarobidea, denborak, FDL zerbitzuak; FMA1/2 zerbitzuak.



4.1. Gaia. PROFIBUS-DP: Ezaugarriak; Gailu motak; Ingurunerako sarbidea; Komunikazio-funtzioak; Gailuen deskribapena; Aplikazioen garapena; Maisu-morroi elkarreraginak; Profilak; Sinkronizazioa.



5. Gaia. CAN: ezaugarri orokorrak; historia; CAN bus motak; CAN nodoak; maila fisikoa; lotura-maila: ingurunerako sarbidea, arbitrajea, zerbitzuak, trama motak; aplikazio-maila: CANen oinarritutako protokoloak.



3.2. AZPIBLOKEA - Ethernet Industriala



6. Gaia. Industrial Ethernet: Etherneten oinarrizko kontzeptuak: Ezaugarri teknikoak, Ethernet motak, Sare-topologiak, Bus-osagaiak, Transmisio-bideak, Trama motak, Ingurunera sartzeko metodoa; Etherneten arazoak industrian: Soluzioak Ethernet Industrialean.



6.1. Gaia. Industria Ethernet - TCP/IP: Ezaugarri orokorrak, TCP/IP pila, TCP/IP vs. OSI; TCP/IP mailak: sarerako sarbidea, Internet - IP, garraioa - TCP/UPD, aplikazioa; programazio-interfazeak.



7. Gaia. PROFInet: transmisio-moduak; denbora errealeko komunikazioa; landa-gailu deszentralizatuak; mugimenduaren kontrola; automatizazio deszentralizatua; sarearen instalazioa; IT estandarrak, sarera sartzeko segurtasuna; segurtasuna; prozesua.



7.1 Gaia. PROFInet IO: Gailu motak; Komunikazio eredua; Konfigurazioa; Gailu eredua; Diagnostikoa.



4. BLOKEA - Gainbegiratzeko eta monitorizatzeko sistemak.



8. Gaia. Gainbegiratze-sistemak: helburuak. Motak eta prestazioak. Prozesuak gainbegiratzeko teknologiak. Eskuratzea. Erregistroa. Prozesua irudikatzea. Akatsak hautematea. Ezagutza kudeatzeko eta erabakiak hartzeko tresnak. Interfazeak, SCADAak.



LABORATEGIKO PRAKTIKEN GARAPENA (9 saio):



- 1. Saioa: S7 komunikazioak 1/2 (2 ordu)

- 2. Saioa: S7 komunikazioak 2/2 (2 ordu)

- 3. Saioa: I/O komunikazioak - PROFIBUS DP 1/2 (2 ordu)

- 4. Saioa: I/O komunikazioak - PROFIBUS DP 2/2 (2 ordu)

- 5. Saioa: IE komunikazioak - TCP/IP 1/2 (2 ordu)

- 6. Saioa: IE komunikazioak - TCP/IP 2/2 (2 ordu)

- 7. Saioa: I/O komunikazioak - PROFInet IO 1/2 (2 ordu)

- 8. Saioa: I/O komunikazioak - PROFInet IO 2/2 (2 ordu)

- 9. Saioa: Gainbegiratze Sistemak - WinCC (2 ordu)

Bibliografia

Nahitaez erabili beharreko materiala

Ikasgaiaren gela birtualean dagoen teoria eta laborategia laguntzeko gardentasunei dagokien dokumentazioa.



Ikasleei lanak egiteko beharrezko material informatikoa (softwarea) emango zaie:



- Gailuak konfiguratzeko eta programatzeko tresnak



- Komunikazioak konfiguratzeko tresnak



Hardware-ekipamendua:



- Ordenagailu pertsonalak



- Automata programagarriak - SIMATIC-S7-1500



- Plataforma heterogeneoak: motorrak, erregulagailuak, etab.



- Sareko gailuak eta ekipamendua

Oinarrizko bibliografia

Izenburua: Comunicaciones Industriales: Principios básicos

Egileak: M. A. Castro Gil, G. Díaz Orueta, F. Mur Pérez, R. Sebastián Fernández, etc.

Argitaletxea: UNED Argitalpen urtea: 2007



Izenburua: Comunicaciones Industriales: Sistemas Distribuidos y Aplicaciones

Egileak: M. A. Castro Gil, G. Díaz Orueta, F. Mur Pérez, R. Sebastián Fernández, etc.

Argitaletxea: UNED Argitalpen urtea: 2010



Izenburua: Redes de Computadoras

Egileak: A. S. Tanenbaum

Argitaletxea: Pearson Universidad. 5ª edición Argitalpen urtea: 2013



Izenburua: Comunicaciones Industriales. Una visión práctica con Simatic S7

Egileak: V.M Sempere, J. Silvestre, J.A. Martínez

Argitaletxea: Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia Argitalpen urtea: 2002



Izenburua: Profibus. The Fieldbus for Industrial Automation

Egileak: K. Bender. Carl Hanser Verlag

Argitaletxea: Prentice Argitalpen urtea: 1993



Izenburua: Automating with PROFINET (2nd edition)

Egileak: R. Pigan, M. Metter

Argitaletxea: Wiley Argitalpen urtea: 2008



Izenburua: OPC - From Data Access to Unified Architecture

Egileak: J. Lange, F. Iwanitz, T.J. Burke

Argitaletxea: Vde Verlag Gmbh, 4ªEdición Argitalpen urtea: 2010



Izenburua: Sistemas de Supervisión (2ª Edición)

Egileak: J. Colomer, J. Meléndez, J. Ayza.

Argitaletxea: Cuadernos CEA-IFAC. Cetisa / Boixareu Editores Argitalpen urtea: 2001

Aldizkariak

Automática e Instrumentación http://www.tecnipublicaciones.com/automatica/



Control Engineering Practice. A Journal of IFAC, the International Federation of Automatic Control. http://www.elsevier.com/



IEEE Transactions on Industrial Informatics. http://www.ieee-ies.org/pubs/transactions-on-industrial-informatics



IEEE Industrial Electronics Magazine http://ieee-ies.org/

Estekak

IFAC-International Federation of Automatic Control. http://www.ifac-control.org/



Comité Español de Automática. http://www.cea-ifac.es/



PI - PROFIBUS & PROFINET International http://www.profibus.com/



Open DeviceNet Vendor Association http://www.odva.org



EtherCAT Technology Group http://www.ethercat.org