Gaia
Komunikazio Industrial Aurreratuak
Gaiari buruzko datu orokorrak
- Modalitatea
- Ikasgelakoa
- Hizkuntza
- Gaztelania
Irakasgaiaren azalpena eta testuingurua
Irakasgai honen helburu nagusia komunikazio-arkitektura desberdinak aurkeztea da, industria-inguruneetan zerbitzu aurreratuei euskarria emateko, bai kontrolaren arloan, bai prozesuen gainbegiratzean.Denbora errealeko industria-komunikazioen eta datuen komunikazio-sareen arteko desberdintasun nagusiak eta bien arteko konbergentzia aurkezten dira. Ethernet industriala inplementatzeko beharrezko eskakizunak eta middleware eta IIoT soluzio onartuenak aztertzen dira. Prozesu industrialak gainbegiratzeko komunikazio-estandar nagusiak aztertzen dira.
Gainera, irakasgaiaren zati bat kontrol-sistema banatuetarako komunikazioak aztertzeari eskaintzen zaio. Sistema horiek gero eta garrantzi handiagoa hartzen ari dira automatizazioan, robotikan eta kontrolean. Nodo mota desberdinez osatutako sistemak dira: sentsoreak, eragingailuak eta modu koordinatuan kontrol-lanak egiten dituzten zenbaketa-gailuak.
Irakasgaiak eduki teoriko, metodologiko, teknologiko eta praktikoen arteko oreka bilatzen du.
- Middleware, IIoT, OPC, DDS, MQTT oinarriei buruzko teorikoak.
- Kontrol-sistema banatuen diseinu-estandarren erabilerari buruzko metodologikoak (IEC 61499).
- Teknologikoak, industria-komunikazioetako gailuak eta protokoloak aztertzeari dagokionez.
- Praktikoak, automatizazio-arazo errealak konpontzeko kontrol-gailuak eta industria-komunikazioen sareak erabiliko diren laborategiko saioei dagokienez.
Irakasleak
Izena | Erakundea | Kategoria | Doktorea | Irakaskuntza-profila | Arloa | Helbide elektronikoa |
---|---|---|---|---|---|---|
CALVO GORDILLO, ISIDRO | Euskal Herriko Unibertsitatea | Irakaslego Agregatua | Doktorea | Elebakarra | Sistemen Ingeniaritza eta Automatika | isidro.calvo@ehu.eus |
PEREZ GONZALEZ, FEDERICO | Euskal Herriko Unibertsitatea | Irakaslego Agregatua | Doktorea | Elebakarra | Sistemen Ingeniaritza eta Automatika | federico.perez@ehu.eus |
Gaitasunak
Izena | Pisua |
---|---|
Afrontar el diseño y desarrollo de sistemas utilizando herramientas de automatización y control | 50.0 % |
Aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con el área de la automatización y control de procesos. | 50.0 % |
Irakaskuntza motak
Mota | Ikasgelako orduak | Ikasgelaz kanpoko orduak | Orduak guztira |
---|---|---|---|
Magistrala | 18 | 27 | 45 |
Laborategiko p. | 12 | 18 | 30 |
Irakaskuntza motak
Izena | Orduak | Ikasgelako orduen ehunekoa |
---|---|---|
Azalpenezko eskolak | 37.5 | 40 % |
Iturriak eta baliabideak erabiltzea | 37.5 | 40 % |
Ebaluazio-sistemak
Izena | Gutxieneko ponderazioa | Gehieneko ponderazioa |
---|---|---|
Azalpenak | 0.0 % | 10.0 % |
Garatu beharreko galderak | 0.0 % | 20.0 % |
Idatzizko azterketa | 30.0 % | 50.0 % |
Lan praktikoak | 50.0 % | 70.0 % |
OTROS | 10.0 % | 20.0 % |
Irakasgaia ikastean lortuko diren emaitzak
- Eskuratutako ezagutzak erabiltzea produkzio automatizatu ingurunuetan integrazio sistemak aukeratzeko, diseinatzeko eta ezartzeko.- Eskuratutako ezagutzak erabiltzea prozesu-kontrol estrategia egokiak aukeratzeko, inplementazioaren aurretik estrategia horiek diseinatzea eta balioztatzea azpimarratuz prozesuaren segurtasuna bermatuko duten metodologiak.
Ohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea
Azterketa idatzia: 30% (GAI izateko 40%)Laborategia: 70% (Etengabeko ebaluazioa, GI 50%)
Saoien aprobetxamendua: 10% (Banakakoa, GAI izateko 70%)
Laborategi lana: 30% (Banakakoa, GAI izateko 50%)
Amaierako lana: 30% (Taldeka, 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, laborategi froga bat egin beharko du ikasleak.
Ezohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea
Azterketa idatzia: 30% (GAI izateko 50%)Laborategi froga: 70% (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 Sarrera eta oinarrizko kontzeptuak
2. Gaia Banatutako kontrol-sistemak
3. Gaia Middleware
4. Gaia OPC arkitektura
5. Gaia DDS
6. Gaia IIoT
7. Gaia MQTT
ALDE TEORIKOAREN GARAPENA (9 Saioa; 2 ordu):
1. Gaia. Industria Komunikazio Aurreratuetarako Sarrera
1.1 Gaia. Industria-komunikazio aurreratuetarako sarrera: Helburuak, industria-komunikazioen hierarkia, Egungo egoera, Smart Factory, Internet of Things industriala, IIoT eta I4.0 industrietarako elkarreragingarritasuna, OT vs IT, I4.0. softwarea.
1.2 Gaia. Sistema Ziberfisikoetarako Sarrera: Sistema Ziberfisikoak, Fabrikaziorako CPS (CPPS), CPSen Eskakizunak, CPSrako middleware arkitekturak, CPSren azpiegitura modelatzea.
1.3 Gaia. Segurtasuna sare industrialetan.
2. Gaia. Kontrol Sistema Banatuen Programazioa - IEC 61499
Hasierako kontzeptuak, oinarrizko elementuak, arkitektura, ereduak, funtzio-blokea (FB), FB motak, garapen-tresnak.
3. Gaia. Middleware Teknologiak Kontrol Banatuko Sistemetarako
3.1 Gaia. Middleware teknologiak: Middlewarearen sarrera, Middlewarearen sailkapena.
3.2 Gaia. Message Queue Telemetry Transport - MQTT: Oinarrizko kontzeptuak, komunikazio-eredua, mezu-egitura, zerbitzuaren kalitatea, segurtasuna.
3.3 Gaia. Data Distribution Service - DDS: Oinarrizko kontzeptuak, datuen espazio orokorra, arkitektura, DDS moduluak, informazioaren irismena, zerbitzuaren kalitatea, datuen irakurketa eta idazketa, jakinarazpena.
4. Gaia. OPC
4.1 Gaia. OPC Klasikoa: Helburua, egoera, arkitektura, OPC-ren oinarriak, objektuak eta interfaseak, OPC aplikazioak, arkitektura orokorra eta osagaiak, zerbitzari lokalak eta urrunekoak, OPC estandarrak.
4.2 GAia. OPC UA: Funtsezko ezaugarriak, funtsezko osagaiak, arkitekturaren mailak, espezifikazioen multzoa, garraio-protokoloak, datuen eredua, informazioaren eredua, zerbitzuak, profilak, segurtasuna, infromazioaren antolaketa (helbideratzearen espazioa, nodoak eta erreferentziak, gertaerak, historikoen atzipena, aplikazioen garapena.
LABORATEGIKO PRAKTIKEN GARAPENA (6 Saioa; 2 ordu):
- 1. Saioa: Ethernet industrialaren bidezko sistemen integrazioa
- 2/3. Saioa: IEC 61499
- 4. Saioa: MQTT
- 5. Saioa: OPC DA
- 6. Saioa: OPC UA
Bibliografia
Nahitaez erabili beharreko materiala
Eskola magistralak, mintegiak eta laborategiak jarraitzeko ikasmaterialak gela birtualean eskuragarri ditu ikasleak.Lanak burutu ahal izateko beharko dituzten bitarteko informatikoak (softwarea) ikasleek eskura izango dute:
- Gailuak konfiguratzeko eta programatzeko tresnak
- Komunikazioak konfiguratzeko tresnak
- Ingurune banatuetarako programazio-tresnak
Hardware-ekipamendua:
- Ordenagailu pertsonalak
- Automata programagarriak - SIMATIC-S7-1500, Beckhoff CX1200
- Plataforma anitzak - RaspberryPi, Arduino
- Sareko gailuak eta ekipamendua
Oinarrizko bibliografia
Izenburua: The Industrial Communication Technology HandbookEgileak: R. Zurawski
Argitaletxea: CRC Press
Argitalpen urtea: 2005
Izenburua: OPC Unified Architecture
Egileak: W. Mahnke, S.-H. Leitner, M. Damm
Argitaletxea: Springer
Argitalpen urtea: 2009
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: RabbitMQ in Depth
Egileak: G.M. Roy
Argitaletxea: Manning Publications
Argitalpen urtea: 2016
Izenburua: Cyber-Physical Systems: A Perspective at the Centennial
Egileak: K. Kyoung-Dae, P.R. Kumar
Argitaletxea: Proceedings of the IEEE, vol. 100, pp. 1287-1308
Argitalpen urtea: 2012
Izenburua: Architectural paradigms for robotics applications, Advanced Engineering Informatics
Egileak: M. Amoretti, M. Reggiani
Argitaletxea: Advanced Engineering Informatics, 24, pp. 4-13
Argitalpen urtea: 2010
Gehiago sakontzeko bibliografia
Izenburua: The Industrial Communication Technology HandbookEgileak: R. Zurawski
Argitaletxea: CRC Press
Argitalpen urtea: 2005
Izenburua: OPC Unified Architecture
Egileak: W. Mahnke, S.-H. Leitner, M. Damm
Argitaletxea: Springer
Argitalpen urtea: 2009
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: RabbitMQ in Depth
Egileak: G.M. Roy
Argitaletxea: Manning Publications
Argitalpen urtea: 2016
Izenburua: Cyber-Physical Systems: A Perspective at the Centennial
Egileak: K. Kyoung-Dae, P.R. Kumar
Argitaletxea: Proceedings of the IEEE, vol. 100, pp. 1287-1308
Argitalpen urtea: 2012
Izenburua: Architectural paradigms for robotics applications, Advanced Engineering Informatics
Egileak: M. Amoretti, M. Reggiani
Argitaletxea: Advanced Engineering Informatics, 24, pp. 4-13
Argitalpen urtea: 2010
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/
OPC Foundation: http://www.opcfoundation.org
OMG - Object Management Group: http://www.omg.org/
4DIAC: https://eclipse.org/4diac/