Guía docente de la asignatura

Automática

Curso 2021 / 2022
Fecha última actualización: 15/06/2021
Fecha de aprobación: 15/06/2021

Grado

Grado en Ingeniería Electrónica Industrial

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Módulo

Tecnología Específica: Electrónica Industrial

Materia

Automática y Comunicaciones Industriales

Curso

3

Semestre

1

Créditos

6

Tipo

Obligatoria

Profesorado

Teoría

  • Miguel Damas Hermoso. Grupos: A

Prácticas

  • Carlos Bailón Romacho. Grupos: 1, 2 y 3
  • Miguel Damas Hermoso. Grupos: 1, 2 y 3
  • Salvador Moreno Gutiérrez. Grupos: 1, 2 y 3

Tutorías

Miguel Damas Hermoso

mdamas@ugr.es
  • Tutorías 1º semestre
    • Martes de 9:30 a 13:30 (Etsiit Plant 2-Desp 30-31)
    • Miércoles de 10:30 a 12:30 (F. Ciencias - Sec. Física)
  • Tutorías 2º semestre
    • Martes de 10:00 a 13:00 (Etsiit Plant 2-Desp.30-31)
    • Miércoles de 10:00 a 13:00 (Etsiit Plant 2-Desp.30-31)

Carlos Bailón Romacho

cbailon@ugr.es
  • Tutorías 1º semestre
    • Miércoles de 12:00 a 14:00 (Despacho D1.7 Citic)
  • Tutorías 2º semestre
    • Miércoles de 12:00 a 14:00 (Despacho D1.7 Citic)

Salvador Moreno Gutiérrez

salvadormoreno@ugr.es
  • Tutorías 2º semestre
    • Jueves de 12:00 a 14:00 (Citic D1-7)
  • Tutorías 1º semestre
    • Jueves de 12:00 a 14:00 (Citic D1-7)

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Se recomienda tener cursadas las asignaturas del Módulo de Formación Básica (especialmente Fundamentos de Informática), del Módulo Común a la Rama Industrial (especialmente Fundamentos de Control), y del Módulo de Tecnología Específica (especialmente Electrónica Digital).

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)

  • Controladores Lógicos Programables.
  • Principios y aplicaciones de los sistemas robotizados. 
  • Aplicación a la automatización industrial.

Competencias asociadas a materia/asignatura

Competencias generales

  • CG00 - Hablar bien en público 

Competencias específicas

  • CE102 - Conocimientos de principios y aplicaciones de los sistemas robotizados 
  • CE104 - Capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial 
  • CE85 - Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. 
  • CE86 - Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial. 
  • CE87 - Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos. 
  • CE88 - Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento. 
  • CE89 - Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas. 
  • CE92 - Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar. 

Competencias transversales

  • CT01 - Capacidad para el uso y aplicación de las TIC en el ámbito académico y profesional 
  • CT02 - Capacidad para innovar y generar nuevas ideas. Creatividad. 
  • CT03 - Respeto a los derechos fundamentales y de igualdad entre hombres y mujeres 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

Generales

  • Capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial.
  • Conocimientos de principios y aplicaciones de los sistemas robotizados.

Específicos

  • Definir conceptos básicos sobre automatización industrial.
  • Clasificar las arquitecturas típicas que se utilizan en el control de procesos industriales.
  • Conocer las herramientas software y estándares de comunicaciones más utilizados en el ámbito industrial.
  • Describir los diferentes niveles de la fabricación integrada por computador (CIM).
  • Distinguir las características principales de los automatismos secuenciales y combinacionales.
  • Diseñar automatismos de procesos secuenciales.
  • Identificar las partes que conforman la arquitectura interna de un Controlador Lógico Programable (PLC).
  • Comprender el funcionamiento interno de un PLC y su vinculación con el control en tiempo real.
  • Conocer la norma internacional IEC 61131.
  • Clasificar los diferentes lenguajes de programación de PLC.
  • Conocer diferentes entornos de programación y herramientas de simulación de PLC.
  • Desarrollar y depurar programas complejos de PLC.
  • Configurar un PLC teniendo en cuentas los módulos disponibles.
  • Identificar las características principales de las interfaces de Entrada/Salida de un PLC.
  • Conocer las redes de comunicaciones industriales más utilizadas en el ámbito de los PLC.
  • Distinguir las características que diferencian los sistemas robotizados del resto de arquitecturas de control.
  • Conocer los distintos componentes y subsistemas de un robot.
  • Identificar las características principales de los robots industriales.
  • Clasificar los modos de programación de robots manipuladores.
  • Comprender los conceptos básicos relativos a la confiabilidad de los sistemas de automatización industrial.
  • Conocer las normas relativas a la seguridad y la disponibilidad de los PLC.
  • Identificar temas emergentes y/o avanzados relativos a la automatización industrial.

Programa de contenidos teóricos y prácticos

Teórico

Lecciones magistrales

Tema 0. Presentación de la asignatura

  • Contexto de la asignatura
  • Objetivos y motivación
  • Temario teórico y práctico
  • Evaluación
  • Un breve recorrido por la asignatura

Tema 1. Introducción a la automatización industrial

  • Concepto de control y tipos de industrias
  • Arquitecturas de control
  • Fabricación integrada por computador (CIM)
  • Centros de control y software de supervisión y control
  • Industria 4.0

Tema 2. Diseño de automatismos industriales

  • Automatismos combinacionales y secuenciales
  • Grafo de control etapa-transición (GRAFCET)
  • Puestas en marcha y paradas (Guía GEMMA)
  • Diseño de automatismos de procesos continuos

Tema 3. Controlador Lógico Programable: Funcionamiento

  • Orígenes y evolución
  • Arquitectura interna
  • Ciclo de funcionamiento y control en tiempo real
  • Introducción a la Norma IEC 61131

Tema 4. Controlador Lógico Programable: Programación

  • Lenguajes de programación (IEC 61131-3)
  • Programación de bloques funcionales
  • Programación estructurada
  • Entornos de programación
  • Equipos de programación y servicios

Tema 5. Controlador Lógico Programable: Configuración y comunicaciones

  • Configuraciones de la unidad de control
  • Configuraciones del sistema de Entrada/Salida
  • Interfaces de E/S y específicas
  • Comunicaciones industriales

Tema 6. Sistemas robotizados en la industria

  • Introducción a la robótica industrial
  • Elementos y características de un robot industrial
  • Células robotizadas
  • Programación de robots
  • Aplicaciones y fabricantes

Tema 7. Confiabilidad en los sistemas de automatización industrial

  • Conceptos relativos a la confiabilidad
  • Normas relativas a los sistemas de seguridad
  • Sistemas independientes de seguridad (SIS)
  • Confiabilidad de los PLC

Seminarios/Talleres

  • Seminario 1: Introducción al laboratorio virtual de prácticas (LabISA)
  • Seminario 2: Tutorial de la herramienta de simulación de procesos industriales
  • Seminario 3: Ejemplos de aplicaciones de automatización industrial

Práctico

Prácticas de Laboratorio

  • Práctica 1: Implementación guiada de una práctica para el control de una pequeña maqueta.
  • Práctica 2: Programación de automatismos sencillos con cualquiera de los lenguajes estandarizados.
  • Práctica 3: Programación en GRAFCET de procesos secuenciales más complejos. 
  • Práctica 4: Proyecto de automatización. 

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • E. Mandado, J. Marcos, C. Fernández, I. Armesto, J.L. Rivas, J.M. Nuñez: “Sistemas de automatización y autómatas programables”. Marcombo, 2a edición, 2018.
  • J.A. Mercado: “Sistemas programables avanzados”. Paraninfo, 2019.
  • A. Barrientos, L.F. Peñin, C. Balaguer, R. Aracil: “Fundamentos de robótica“. 2a edición, McGraw-Hill, 2007.

Bibliografía complementaria

  • Dag H. Hanssen: “Programmable Logic Controllers: A Practical Approach to IEC 61131‐3 using CODESYS”. John Wiley & Sons, 2015.
  • Hans Berger: “Automating with SIMATIC: Hardware and Software, Configuration and Programming, Data Communication, Operator Control and Process Monitoriong”. Publicis Publishing, 6th edition, 2016.
  • J.M. Espinosa: “Sistemas programables avanzados”. Marcombo, 2016.
  • M.A. Ridao: “Introducción a la programación de Autómatas Programables usando CoDeSys”. Editorial Universidad de Sevilla, Escuela Técnica Superior de Ingeniería, 2016.
  • L. Peciña: “Programación de Autómatas Siemens S7-300 y S7-1500. AWL y SCL”. Marcombo, 2017.
  • J.M. Guerrero: “Programación Estructurada de Autómatas Programables con GRAFCET”. Paraninfo, 2019.
  • L. Peciña: “Comunicaciones industriales y WinCC”, Marcombo, 2018. 
  • S.B. Niku: “Introduction to Robotics: Analysis, Control, Applications“. 3o edition, Wiley, 2019.

Enlaces recomendados

Metodología docente

  • MD01 EXPOSICIONES EN CLASE POR PARTE DEL PROFESOR. Podrán ser de tres tipos: 1) Lección magistral: Se presentarán en el aula los conceptos teóricos fundamentales y se desarrollarán los contenidos propuestos. Se procurará transmitir estos contenidos motivando al alumnado a la reflexión, facilitándole el descubrimiento de las relaciones entre diversos conceptos y tratando de formarle una mentalidad crítica 2) Clases de problemas: Resolución de problemas o supuestos prácticos por parte del profesor, con el fin de ilustrar la aplicación de los contenidos teóricos y describir la metodología de trabajo práctico de la materia. 3) Seminarios: Se ampliará y profundizará en algunos aspectos concretos relacionados con la materia. Se tratará de que sean participativos, motivando al alumno a la reflexión y al debate. 
  • MD02 PRÁCTICAS REALIZADAS BAJO SUPERVISIÓN DEL PROFESOR. Pueden ser individuales o en grupo: 1) En aula/aula de ordenadores: supuestos susceptibles de ser resueltos de modo analítico o numérico. Se pretende que el alumno adquiera la destreza y competencias necesarias para la aplicación de conocimientos teóricos o normas técnicas relacionadas con la materia. 2) De laboratorio/laboratorio virtual: supuestos reales relacionados con la materia, principalmente en el laboratorio aunque, en algunos casos, se podrá utilizar software de simulación a modo de laboratorio virtual. El objetivo es desarrollar las habilidades instrumentales y las competencias de tipo práctico, enfrentándose ahora a la complejidad de los sistemas reales. 3) De campo: se podrán realizar visitas en grupo a empresas relacionadas, con el fin de desarrollar la capacidad de contextualizar los conocimientos adquiridos y su implantación en una factoría, teniendo en cuenta los valores e intereses de la actividad empresarial. 
  • MD03 TRABAJOS REALIZADOS DE FORMA NO PRESENCIAL: Podrán ser realizados individualmente o en grupo. Los alumnos presentarán en público los resultados de algunos de estos trabajos, desarrollando las habilidades y destrezas propias de la materia, además de las competencias transversales relacionadas con la presentación pública de resultados y el debate posterior, así como la puesta en común de conclusiones en los trabajos no presenciales desarrollados en grupo. Las exposiciones podrán ser: 1) De problemas o casos prácticos resueltos en casa 2) De trabajos dirigidos 
  • MD04 TUTORÍAS ACADÉMICAS: podrán ser personalizadas o en grupo. En ellas el profesor podrá supervisar el desarrollo del trabajo no presencial, y reorientar a los alumnos en aquellos aspectos en los que detecte la necesidad o conveniencia, aconsejar sobre bibliografía, y realizar un seguimiento más individualizado, en su caso, del trabajo personal del alumno. 
  • MD05 EXÁMENES. Se incluye también esta actividad, que formará parte del procedimiento de evaluación, como parte de la metodología. 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación ordinaria

La calificación final que aparecerá en el Acta será un número comprendido entre 0 y 10 con una precisión de un dígito decimal. La metodología de evaluación por defecto según la normativa de la Universidad de Granada es la evaluación continua, que en el caso de esta asignatura se compone de las siguientes actividades:

Teoría:

  • Exámenes y entregas de ejercicios y trabajos propuestos.

Prácticas:

  • Prácticas de laboratorio, resolución de problemas y desarrollo de proyectos (individuales o en grupo). Se valorarán las pruebas, las entregas de los informes/memorias realizados por los alumnos, o en su caso las entrevistas personales con los alumnos y las sesiones de evaluación.

Exposición de trabajos:

  • Asistencia, debate y exposición de trabajos de la asignatura

La siguiente tabla muestra la contribución de cada una de las actividades a la nota final de la asignatura y la nota mínima exigida, en su caso, para cada una de ellas:

Actividades Formativas

Porcentaje

Mínimo

Teoría (actividades grupo grande)

50%

2,5

Practicas (actividades grupo reducido)

40%

2,0

Exposición de trabajos

10%

 

Total

100%

5,0

Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la normativa sobre planificación docente y organización de exámenes vigente en la Universidad de Granada. El sistema de calificaciones se expresará mediante calificación numérica de acuerdo con lo establecido en el art. 5 del R. D 1125/2003, de 5 de septiembre, por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y validez en el territorio nacional.

Evaluación extraordinaria

Para la convocatoria extraordinaria se utilizará la evaluación única final. No obstante, aquellos estudiantes que hayan realizado la actividad de exposición de trabajos en la evaluación continua, podrán utilizar la calificación obtenida en dicha actividad como parte de la evaluación de los contenidos teóricos de la asignatura, en cuyo caso se mantendrán los mismos porcentajes para las distintas actividades formativas descritos en la evaluación ordinaria.

Evaluación única final

Además de la evaluación continua, para la convocatoria ordinaria el alumno puede optar por la evaluación de la asignatura mediante una única prueba final, que se celebrará el día indicado por el centro para tal efecto y constará de las siguientes pruebas:

  • Examen escrito sobre los contenidos teóricos de la asignatura
  • Examen de prácticas (programación y defensa de un supuesto práctico)

La siguiente tabla muestra la contribución de cada una de las pruebas de la evaluación única final a la nota final de la asignatura y la nota mínima exigida, en su caso, para cada una de ellas:

Pruebas de evaluación única final

Porcentaje

Mínimo

Examen escrito de teoría

60%

3

Examen de prácticas

40%

2

Total

100%

5,0

Información adicional

Para prever la transición a un sistema de docencia exclusivamente online, de suspensión total de la actividad presencial:

  • Se adelantarán en lo posible las actividades que requieran mayor presencialidad.
  • Todas las actividades tendrán alternativas para ser realizadas de forma no presencial, y se priorizarán estas cuando no supongan un deterioro de la calidad de la formación integral del estudiantado.

Para garantizar un desarrollo adecuado del proceso de enseñanza-aprendizaje, la plataforma docente (herramienta LMS) que se usará para facilitar el material de la asignatura, entregas de ejercicios y realización de exámenes escritos será preferentemente PRADO (https://prado.ugr.es/), si bien se tendrá en consideración el uso de otras plataformas alternativas como SWAD (https://swad.ugr.es/es?crs=7311) en caso de ser necesario. Asimismo, para el desarrollo adecuado de las clases magistrales, atención tutorial y exámenes orales, la herramienta de videoconferencia síncrona que se usará por defecto en esta asignatura es Google Meet (https://meet.google.com/), mientras que para la entrega de documentos de gran tamaño se usará Google Drive (https://drive.google.com/).

ESCENARIO A (ENSEÑANZA-APRENDIZAJE PRESENCIAL Y TELE-PRESENCIAL)

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

La atención tutorial se lleva a cabo a través de herramientas síncronas (videoconferencia) y asíncronas (correo electrónico).

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

Clases teóricas-expositivas y seminarios:

  • Se buscará la mayor presencialidad posible en interés de la formación integral del estudiantado. Los contenidos con mayor interactividad (seminarios, clases introductorias, trabajos grupales, etc.) serán preferiblemente presenciales.
  • En este escenario, si el aforo máximo no permite la asistencia de todos los estudiantes, las clases presenciales se transmitirán síncronamente mediante videoconferencia. Se procurará no utilizar la pizarra, sustituyéndola por alguna aplicación o dispositivo similar, así como también repetir las posibles preguntas formuladas por los estudiantes que se encuentre o no en el aula.

Clases prácticas:

  • Se priorizará que las clases prácticas se desarrollen de forma presencial. En cualquier caso las clases prácticas introductorias, las clases que requieran el uso de equipos de laboratorio y las sesiones de defensa de prácticas para su evaluación serán preferiblemente presenciales, si es necesario con grupos pequeños según aforo del laboratorio.
  • Para el resto de prácticas, realizadas con simuladores, maquetas virtuales, programas para PC, herramientas en la nube u otros recursos disponibles, que no necesiten de equipos en el laboratorio, los estudiantes podrán realizar de forma asíncrona parte de las actividades y se podrán impartir clases no presenciales síncronas de apoyo mediante videoconferencia grupal.

Todo el material docente de la asignatura (transparencias, relaciones de ejercicios, descripción de las distintas actividades, simuladores, programas y otros recursos) estará disponible a través de la plataforma docente.

Tutorías grupales o individuales online en el horario previsto en la programación docente presencial. Dichas tutorías también podrán ser llevadas a cabo en horario distinto tras acuerdo con el estudiante, procurando no interferir en las actividades programadas en el resto de las asignaturas del curso.

Evaluación ordinaria

Teoría:

  • El estudiante realizará varios exámenes tipo test, preferiblemente presenciales, distribuidos a lo largo del curso, con cuestiones de razonamiento y asociación de ideas, a través de la plataforma docente (20% de la calificación final), así como también un examen final escrito de forma presencial (30% de la calificación final). Se evaluará la exactitud de las respuestas dadas (mínimo 2,5 puntos)

Exposición de trabajo:

  • El estudiante expondrá un trabajo preferiblemente de forma presencial, o mediante videoconferencia en caso necesario, sobre tecnologías relevantes en el ámbito de la asignatura. Se valorará la presentación, tiempos, desenvoltura y conocimiento del tema (10% de la calificación final)

Prácticas:

  • El estudiante realizará prácticas según los guiones disponibles en la plataforma docente. Las pruebas y defensas de prácticas serán preferiblemente presenciales, especialmente las que deban realizarse con equipos de laboratorio. Podrán ser no presenciales las defensas de prácticas que no requieran equipos reales, usando para ello herramientas de videoconferencia e informes de prácticas. Se valorará la estructura y calidad de la memora, la originalidad y consecución de los objetivos, así como también la defensa de la práctica (40% de la calificación final, mínimo 2 puntos)

Evaluación extraordinaria

En el caso de no superar la parte teórica en la convocatoria ordinaria (exámenes tipo test + examen final), el estudiante realizará un examen escrito presencial de los contenidos teóricos de la asignatura (50% de la calificación final, mínimo 2,5 puntos)

Se conserva la calificación obtenida para el trabajo de la convocatoria ordinaria (10% de la calificación final).

En el caso de no superar la parte práctica de la asignatura en la convocatoria ordinaria el estudiante realizará una defensa de forma presencial con cuestiones de razonamiento, asociación de ideas y/o resolución de problemas prácticos (40% de la calificación final, mínimo 2 puntos)

Evaluación única final

El estudiante realizará un examen escrito presencial de los contenidos teóricos de la asignatura (60% de la calificación final, mínimo 3 puntos)

El estudiante realizará una defensa de forma presencial con cuestiones de razonamiento, asociación de ideas y/o resolución de problemas prácticos (40% de la calificación final, mínimo 2 puntos)

ESCENARIO B (SUSPENSIÓN DE LA ACTIVIDAD PRESENCIAL)

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

La atención tutorial se lleva a cabo a través de herramientas síncronas (videoconferencia) y asíncronas (correo electrónico).

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

Clases teóricas-expositivas y seminarios:

  • Las clases se impartirán de manera online síncrona en el mismo horario en el que estaban previstas las clases presenciales.

Clases prácticas:

  • Todas las prácticas se realizarán con simuladores, maquetas virtuales, programas para pc, herramientas en la nube y otros recursos disponibles por los estudiantes en sus ordenadores personales. Los guiones de las prácticas que hacen uso de equipos del laboratorio contemplan alternativas no presenciales para suplir en lo posible la no disponibilidad de esos equipos en el escenario de suspensión completa de la actividad presencial.
  • Los estudiantes realizarán de forma asíncrona gran parte de las actividades y se impartirán clases no presenciales de apoyo mediante videoconferencia grupal.

Todo el material docente de la asignatura (transparencias, relaciones de ejercicios, descripción de las distintas actividades, simuladores, programas y otros recursos) estará disponible a través de la plataforma docente.

Tutorías grupales o individuales online en el horario previsto en la programación docente presencial. Dichas tutorías también podrán ser llevadas a cabo en horario distinto tras acuerdo con el alumnado, procurando no interferir en las actividades programadas en el resto de las asignaturas del curso.

Evaluación ordinaria

Teoría:

  • El estudiante realizará varios exámenes tipo test distribuidos a lo largo del curso, con cuestiones de razonamiento y asociación de ideas, a través de la plataforma docente (50% de la calificación final). Se evaluará la exactitud de las respuestas dadas (mínimo 2,5 puntos)

Exposición de trabajo:

  • El estudiante expondrá un trabajo mediante videoconferencia de forma síncrona sobre tecnologías relevantes en el ámbito de la asignatura. Se valorará la presentación, tiempos, desenvoltura y conocimiento del tema (10% de la calificación final)

Prácticas:

  • El estudiante realizará prácticas según los guiones disponibles en la plataforma docente. Las pruebas y defensas de prácticas serán de forma no presencial utilizando la plataforma docente y herramientas de videoconferencia. Se valorará la exactitud de las respuestas dadas en las pruebas, la estructura y calidad de las memoras, la originalidad y consecución de los objetivos, así como también la defensa de las prácticas (40% de la calificación final, mínimo 2 puntos)

Evaluación extraordinaria

En el caso de no superar la parte teórica en la convocatoria ordinaria el estudiante realizará un examen no presencial sobre los contenidos teóricos de la asignatura, utilizando la plataforma docente (50% de la calificación final, mínimo 2,5 puntos)

Se conserva la calificación obtenida para el trabajo de la convocatoria ordinaria (10% de la calificación final).

En el caso de no superar la parte práctica de la asignatura en la convocatoria ordinaria el estudiante realizará una defensa no presencial a través de la plataforma docente y/o videoconferencia con cuestiones de razonamiento y/o resolución de problemas prácticos (40% de la calificación final, mínimo 2 puntos)

Evaluación única final

El estudiante realizará un examen no presencial sobre los contenidos teóricos de la asignatura utilizando la plataforma docente (60% de la calificación final, mínimo 3 puntos)

El estudiante realizará una defensa no presencial a través de la plataforma docente y/o videoconferencia con cuestiones de razonamiento y/o resolución de problemas prácticos (40% de la calificación final, mínimo 2 puntos)