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INGENIERÄA ELECTRÅNICA PLAN DE ESTUDIOS 2004 CLAVE IELC-2004-292
NOMBRE DE LA ESPECIALIDAD:
AUTOMATIZACIÅN Y CONTROL
CLAVE DE LA ESPECIALIDAD: OEA- 0400
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Objetivo de la especialidad:Aportar a la formaci�n del ingeniero electr�nico los conocimientos y las
habilidades que le permitan adaptar, dise�ar, mantener y desarrollar las
tecnolog�as en el �rea de la automatizaci�n y el control que demande el sector
productivo de su entorno, con el fin de incrementar la productividad y mejorar la calidad de sus productos y servicios.
Perfil de la especialidad
Dise�ar, desarrollar y dirigir proyectos de automatizaci�n y control aplicando los conocimientos b�sicos de las ciencias exactas, tomando en
cuenta el desarrollo sustentable de su entorno.
Dirigir y participar en proyectos de automatizaci�n y control.
Capacitar al personal t�cnico y manual en el �rea de automatizaci�n y control.
Adaptar, transferir e integrar tecnolog�a de punta en el �rea de
automatizaci�n y control. Dirigir y supervisar el mantenimiento de los procesos industriales as� como
la puesta en operaci�n de equipos de automatizaci�n y control.
ASIGNATURAS RETICULARESAsignatura Cr�ditos ClaveMicroprocesadores avanzados 2T, 4P, 8C OEA-0403
Controladores L�gicos Programables I 2T, 4P, 8C OEA-0402
Dise�o de sistemas de control 3T, 2P, 8C OEA-0404
Tecnolog�as para la automatizaci�n 3T, 2P, 8C OEA-0401
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ASIGNATURAS OPTATIVAS
Asignatura Cr�ditos ClaveControladores L�gicos Programables II 2T, 4P, 8C OEA-0405
Rob�tica y visi�n 3T, 2P, 8C OEA-0406
Telecontrol 3T, 2P, 8C OEA-0407
Mecatronica 3T, 2P, 8C OEA-0408
Software Industrial 3T, 2P, 8C OEA-0409
Desarrollo de prototipos 2T, 4P, 8C OEA-0410
Programas por unidades de aprendizaje.
En las p�ginas siguientes se tiene el programa por unidades de las materias
propuestas para la especialidad, en el formato est�ndar existente para tal prop�sito.
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1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
Carrera:
Clave de la asignatura:
Horas teor�a-horas pr�ctica-cr�ditos
Microprocesadores avanzadosIngenier�a Electr�nica
OEA-0403
2-4-8
2.- HISTORIA DEL PROGRAMA
LUGAR Y FECHA DE ELABORACI�N O REVISI�N
PARTICIPANTES OBSERVACIONES(CAMBIOS Y
JUSTIFICACI�N)Aguascalientes, Ags. del 22 al 26 de enero de 2007
M.C. Jos� Valent�n L�pez Rivas.M.C. Francisco Javier Villalobos Pi�aIng. Gustavo Adolfo Sosa Serna
Reuni�n de academia para el dise�o curricular de la especialidad de Ingenier�a Electr�nica
3.- UBICACI�N DE LA ASIGNATURA
a). Relaci�n con otras asignaturas del plan de estudioANTERIORES POSTERIORES
ASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMAMicroprocesadores y Microcontroladores
Control II
Electr�nica de Potencia
M�quinas el�ctricas
Programaci�n I
Lenguaje de alto y bajo nivelArquitecturasRepresentaciones num�ricasPerif�ricos
Compensaci�nIntroducci�n al m�todo de espacio de estados
TiristoresRectificadores controladosInversor
Motores de CD y CA
Dise�o de algoritmosEstructuras de decisi�n y control
Dise�o de sistemas de control
Tecnolog�as para la automatizaci�n
Telecontrol
Sistemas Mecatr�nicos
Rob�tica y visi�n
ControladoresSistemas de lazo abierto y cerrado
Servo controles
Transmisi�n de informaci�nCodificaci�n y decodificaci�n
Controles para sistemas cartesianosImplementaci�n y dise�o de sensores.
Filtros DigitalesReconocimiento de patrones y formas
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b). Aportaci�n de la asignatura al perfil del egresado
Le permite
Proporcionar al egresado los conocimientos actuales de los diferentes Microcontroladores y DSP’s que existen en la industria as� como sus aplicaciones y tendencias futuras.
Crear, innovar, y adaptar tecnolog�a digital utilizando los fundamentos te�ricos del procesamiento digital de se�ales.
4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
Dise�ar sistemas electr�nicos digitales haciendo uso de DSP’s tipo microcontrolador y los principios b�sicos del procesamiento de se�ales digitales para su aplicaci�n en la soluci�n de problemas espec�ficos de control.
5.- TEMARIO
Unidad Temas Subtemas
IIntroducci�n a los microcontroladores de 16 bits y DSP’s
1.1 Familias de los diferentes fabricantes de microcontroladores.
1.2 Familias de los diferentes fabricantes de DSP’s
1.3 Ventajas y desventajas de las diferentes familias.
1.4 Selecci�n del microcontrolador y DSP
II
Microcontroladores de 16 bits 2.1 Introducci�n2.2 Arquitectura2.3 Organizaci�n de la memoria interna (RAM, ROM, FLASH, EEPROM)2.4 Herramienta de desarrollo (Editor, compilador, programador, simulador)2.5 Lenguaje ensamblador2.6 Lenguaje de alto nivel (C, Basic, Pascal)
IIIElementos internos del microcontrolador
3.1 Interrupciones3.2 Puertos3.3 Temporizadores y contadores.3.4 Convertidor A/D y D/A3.5 Puertos seriales (RS232, SPI, I2C)3.6 PWM
IVDSP 4.1 Introducci�n
4.2 Plataforma num�rica (Punto fijo, flotante)4.3 Arquitectura4.4 Instrucciones del DSP
V Aplicaciones5.1 Dise�o de un sistema b�sico utilizando DSP. (Filtro digital, controlador PID,
6
implementaci�n de FFT, procesamiento digital de se�ales, .. etc)
6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS
Conocimientos de: Sistemas num�ricos Memorias, Unidad l�gico aritm�tica y unidad de control L�gica Combinacional y secuencial Lenguaje de programaci�n “C” y dise�o de algoritmos, diagramas de flujo Antecedentes de la teor�a control Motores el�ctricos de CD y CA Dispositivos de potencia (Transistores, Mosfet, IGBT, Tiristores) Optoacopladores, displays (Led’s y LCD)
7.- SUGERENCIAS DID�CTICAS
Estimular al alumno al desarrollo de su pensamiento l�gico y creativo. Propiciar la investigaci�n mediante la b�squeda y selecci�n de los temas del
curso. Dise�ar pr�cticas para que el alumno las desarrolle en el laboratorio y solicitar el
informe correspondiente. Estimular la participaci�n en clase. Fomentar el uso de software en el dise�o de sistemas digitales basados en DSP
tipo microcontrolador. Promover la soluci�n de problemas referentes con temas vistos en clase y
fomentar el inter�s por la b�squeda de nuevas problem�ticas a resolver. Estimular la formaci�n de comunidades de aprendizaje (trabajo en equipo).
8.- SUGERENCIAS DE EVALUACI�N
Revisar los reportes y actividades realizadas en el laboratorio de acuerdo con un formato previamente establecido.
Aplicar ex�menes escritos considerando que no sean el factor decisivo para la acreditaci�n del curso.
Considerar la participaci�n en las actividades programadas en la materia: Participaci�n en clase Cumplimiento de tares y ejercicios Exposici�n de temas Asistencia Paneles Participaci�n en congresos o concursos
Propiciar la realimentaci�n continua de los temas vistos en clase. Considerar el desempe�o integral del alumno mediante la revisi�n del avance y
conclusi�n de un proyecto final.
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9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1 Introducci�n a los microcontroladores de 16 bits y DSP’s
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aEl alumno investigar� las diferentes alternativas de microcontroladores tipo DSP que existen en el mercado, para la implementaci�n de dise�os.
1.- Buscar informaci�n general de los diferentes fabricantes de microcontroladores tipo DSP. 2.- Analizar herramientas de desarrollo disponibles de cada microcontroladores tipo DSP.
8
Unidad 2 Microcontroladores de 16 bits
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aEl alumno conocer� la arquitectura del microcontrolador tipo DSP y las herramientas de desarrollo para dise�o de aplicaciones.
1.- Buscar la informaci�n de la constituci�n interna del microcontrolador incluyendo memoria, interrupciones, y perif�ricos.2.- Aprender el manejo del editor integrado de desarrollado seleccionado incluyendo editor de programas, compilador, simulador y depurador de errores.3.- Implementar un programador para el microcontrolador.4.- Conocer y realizar programas en lenguaje de bajo y alto nivel.
1,2,3,4,5,8,9
Unidad 3 Elementos internos del microcontrolador
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aEl alumno conocer� los elementos internos del microcontrolador tipo DSP para dise�o de aplicaciones.
1.- Aplicar el lenguaje de alto nivel para la configuraci�n y uso de Puertos, Timers, Interrupciones, Convertidor A/D, PWM, Comunicaciones seriales.
1,4,6,7,8,9
8
Unidad 4 DSP
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aEl alumno conocer� y utilizar� el m�dulo DSP del microcontrolador para el desarrollo de aplicaciones de procesamiento digital de se�ales.
1.-Aprender la arquitectura interna del m�dulo DSP.2.- Implementar aplicaciones haciendo de la plataforma num�rica ya sea punto fijo o flotante.3.- Utilizar las instrucciones del DSP en lenguaje ensamblador para optimizar el dise�o de aplicaciones r�pidas.4.- Desarrollar filtros y controladores digitales.
1,3,4,5,8,9,10
Unidad 5 Aplicaciones
Objetivo educacional
Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
El alumno desarrollar� un proyecto final que haga uso de alg�n modelo matem�tico que requiera de un DSP para su implementaci�n
1.-Utilizar herramientas de software como Matlab, dspLite, etc. Como auxiliares de simulaci�n de los modelos matem�ticos a implementar2.-El alumno dise�ar� un sistema de control digital que haga uso extenso del DSP.
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
10. FUENTES DE INFORMACI�N
1.- Microchip Technology, dsPIC30F Family Reference Manual, 2006
2.- Microchip Technology, dsPIC30F Programmer's Reference Manual, 2006
3.- Microchip Technology, dsPIC30F Family Overview, 2006
4.- Microchip Technology, dsPIC30F2010, dsPIC30F4010, dsPIC30F6010 Device Datasheet, 2006
5.- Microchip Technology, dsPIC30F Family Reference Manual Errata, 2006
6.- E. Mart�n Cuenca, Microcontroladores PIC, la soluci�n de un chip, Edit. PARANINFO
7.- Jos� Ma. Angulo, microcontroladores PIC, Dise�o pr�ctico de aplicaciones, Edit. Mc. Graw Hill
8.- www.microchip.com, www.ti.com, www.intel.com, www.freescale.com, www.pegasus.com, www.redlion.net, www.maxim-ic.com
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9.- Jos� Ma. Angulo Usategui, Bego�a Garc�a Zapirain, Ignacio Angulo Mart�nez, Javier Vicente S�ez. Microcontroladores Avanzados dsPIC. Thomson 2006.
10.-Madisetti, Williams, Digital Signal Processing Handbook. CRC Press, 1999.
11. PR�CTICAS
Usar el microcontrolador para generar la base de tiempo de un segundo usando alguno de los temporizadores.
Dise�ar las subrutinas b�sicas para el control de una pantalla de cristal l�quido LCD.Implementar un programa para la lectura de teclado matricial NxN.Transmitir informaci�n serial del microcontrolador hacia una PC.Dise�ar un programa que lea una variable anal�gica (Presi�n, Temperatura, Nivel,
Velocidad, etc.) y hacer uso del convertidor an�logo digital del microcontrolador.Implementar una red R-2R o interconectar un convertidor digital an�logo y producir
una se�al anal�gica mediante el uso de alguno de los puertos del microcontrolador.
Transmitir informaci�n de una memoria serial SPI e I2C hacia el microcontrolador.Dise�ar un programa que utilice el modulador por ancho de pulso PWM.Implementar un controlador PID y aplicarlo al control de posici�n, velocidad, nivel, etc.Implementar un filtro digital IIR o FIR del tipo pasa baja, pasa alta, pasa banda,
rechaza banda utilizando el m�dulo DSP.
NOTA.- Para la impartici�n de �sta materia es necesario contar con el siguiente equipo y software.
Programadores universales (Al menos 5). Licencia de PICC(CCS), C30 (Microchip), Code Composer (Texas Instruments),
Proteus, Mikro dspC y Mikro dspPascal (Microelectr�nica Inc.), Matlab. Contar con un laboratorio con equipo de c�mputo (al menos 24 equipos) y
proyector de im�genes (ca��n).
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1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
Carrera:
Clave de la asignatura:
Horas teor�a-horas pr�ctica-cr�ditos
Controladores L�gicos Programables I
Ingenier�a Electr�nica
OEA-0402
2-4-8
2.- HISTORIA DEL PROGRAMA
LUGAR Y FECHA DE ELABORACI�N O
REVISI�N
PARTICIPANTES OBSERVACIONES(CAMBIOS Y
JUSTIFICACI�N)Aguascalientes, Ags. del 22 al 26 de enero de 2007
M.C. Luis Antonio Casta�eda RamosIng. Roberto Mata V�zquez
Reuni�n de academia para el dise�o curricular de la especialidad de Ingenier�a Electr�nica
3.- UBICACI�N DE LA ASIGNATURA
a). Relaci�n con otras asignaturas del plan de estudio
ANTERIORES POSTERIORESASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMA
M�quinas El�ctricas
Circuitos Digitales
Dibujo Electr�nico
Electr�nica Industrial I
Control de motores
L�gica digital
Simbolog�aManejo de paqueter�a
Aplicaci�n de transistores y tiristores
PLC II
Mecatr�nica
Rob�tica
Todos los temas son b�sicos para la automatizaci�n y control
Control de mecanismos
Control de robots
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b). Aportaci�n de la asignatura al perfil del egresado
Le permite:
Dise�ar, desarrollar, dirigir y participar en proyectos de control y automatizaci�n.Adaptar, transferir e integrar tecnolog�a de punta de los PLC�s en el �rea de dom�tica y automatizaci�n industrial.
4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
Al finalizar el curso el alumno ser� capaz de: Identificar los componentes el�ctricos y electr�nicos, arquitectura, funcionamiento
y caracter�sticas b�sicas de los PLC�s, Utilizar el dise�o l�gico en la aplicaci�n de programas para aplicarlos en el control
y automatizaci�n de procesos industriales y en la dom�tica.
5.- TEMARIO
Unidad Temas SubtemasI L�gica de relevador 1.1 Principios de un sistema autom�tico.
1.2 Fases de estudio en la elaboraci�n de un automatismo.
1.3 Opciones tecnol�gicas.1.4 Simbolog�a1.5 Diagrama de escalera y l�gica de
relevadores1.6 Aplicaciones
IIFunciones b�sicas de PLC 2.1 Antecedentes e historia de los
controladores l�gicos programables2.2 Bloques esenciales de un controlador
l�gico programable.2.3 Memorias del PLC y direccionamiento2.4 Conexiones de entradas y salidas2.5 Formas de representar un programa de
PLC:Diagrama de contactosListado de instruccionesDiagrama de bloques funcionales
2.6 Bloques funcionales b�sicos:TemporizadorContadorContador de pasosRegistro de corrimiento
2.7 Reloj de tiempo real
III Programaci�n en GRAFCET3.1 Definiciones3.2 Estructura de un GRAFCET3.3 Divergencia en O y en
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3.4 Convergencia en O y en Y3.5 Programaci�n de un GRAFCET3.6 Aplicaciones de automatismos de
procesos secuenciales discretos basados en el Grafcet
IV Tratamiento num�rico4.1 Caracter�sticas y direccionamiento de los
datos num�ricos4.2 Operaciones aritm�ticas 4.3 Operaci�n de transferencia4.4 Operaci�n de comparaci�n4.5 Operaci�n de rotaci�n4.6 Operaciones l�gicas4.7 Operaciones de conversi�n4.8 Aplicaciones de automatismos de procesos
empleando tratamiento num�rico.
6.- APRENDIZAJES REQUERIDOSEl alumno deber� conocer:
L�gica digital b�sica Circuitos combinacionales y secuenciales Reducci�n de funciones l�gicas Motores de cd y ca Control de motores, servomotores y motores de pasos Simbolog�a el�ctrica y electr�nica Manejo de AutoCAD Programaci�n estructurada Transistores y tiristores
7.- SUGERENCIAS DID�CTICAS
- Visitas a empresas de la regi�n donde empleen sistemas el�ctricos aplicados con PLC’s
- Investigaci�n bibliogr�fica de diferentes fabricantes de controladores l�gicos programables
- Uso de videos relacionados con aplicaciones de PLC’s- An�lisis de PLC’s en la evaluaci�n de proyectos- Manejo de simuladores de PLC�s- Manejo de AutoCad- Consulta de cat�logos de PLC�s de diversos fabricantes- Consulta de manuales de PLC�s de diversos fabricantes - Programaci�n de PLC�s de diversos fabricantes
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8.- SUGERENCIAS DE EVALUACI�N
- Presentaci�n en clase de resultados de investigaci�n documental y pr�ctica- Evaluaci�n de proyectos y reportes.- Evaluaci�n mediante pr�cticas y reportes.- Evaluaci�n mediante participaci�n en clase y tareas
9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1 l�gica de relevador
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Conocer� y dise�ar� esquemas de control empleando los diferentes elementos el�ctricos, as� como su interpretaci�n y su interconexi�n.
- Investigar los diferentes elementos el�ctricos y su interpretaci�n gr�ficas, en base a normas IEEE, ANSI e ISO. - Conocer� las caracter�sticas f�sicas y el�ctricas de diversos dispositivos el�ctricos que se emplean en un controlador. - Interpretar diagramas de l�gica de relevadores- Desarrollar la habilidad de conectar diagramas de control empleando relevadores electromagn�ticos.- Dise�ar diagramas de control empleando diferentes elementos el�ctricos.
1,2,3 y 7
Unidad 2 Funciones b�sicas de PLC
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aConocer� la arquitectura b�sica de un PLC, sus funciones b�sicas y desarrollar� aplicaciones empleando l�gica de relevadores en la programaci�n de PLC�s.
- Conocer los antecedentes de la automatizaci�n industrial.- Conocer la arquitectura del PLC.- Identificar y reconocer los objetos de memoria y su direccionamiento.- Interpretar las diferentes conexiones en los bloques de entrada y salida, y conectar diversos elementos de entrada.- Analizar los diferentes lenguajes de programaci�n enfatizando sobre sus caracter�sticas. -Elaborar programas empleando l�gica b�sica de relevadores.- Elaborar programas empleando bloques de temporizaci�n, conteo, de secuencias, calendarizaci�n y de horario.- Dise�ar proyectos de automatizaci�n empleando PLC con una aplicaci�n digital discreta.
4, 5, 6 y 8
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Unidad 3 Programaci�n en GRAFCET
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aDesarrollar� aplicaciones de control de procesos secuenciales en un PLC, utilizando el lenguaje de programaci�n GRAFCET
- Conocer los elementos que constituyen el lenguaje de programaci�n GRAFCET.- Dise�ar algoritmos de control de procesos secuenciales.- Programar PLC�s a partir de GRAFCET- Aplicar la programaci�n en GRAFCET control discreto secuencial.
5, 6, y 8
Unidad 4 Tratamiento num�rico
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aDise�ar� aplicaciones de control en procesos discretos y continuos, empleando datos num�ricos en el PLC.
- Identificar y reconocer los objetos de memoria y su direccionamiento de byte, palabra y doble palabra.- Conocer las diferentes operaciones num�ricas que se pueden ejecutar en un PLC.- Realizar dise�os de control en procesos discretos y continuos con datos num�ricos.- Programar el PLC para una aplicaci�n de un proceso industrial y de dom�tica, empleando datos num�ricos.
4, 5, 6, y 8
10. FUENTES DE INFORMACI�N
1. Kosow, I., Control de m�quinas el�ctricas; Ed. Prentice Hall.2. Maloney, Timothy J., Electr�nica Industrial moderna, Tercera edici�n, Ed. Prentice
Hall, 1997.3. Enr�quez Harper, Gilberto, Fundamentos de control de motores el�ctricos en la
industria; Ed. Limusa.4. Porras, A., Montanero, A. P., Aut�matas programables; Ed. Mc Graw Hill.5. Piedrafita Moreno, Ram�n, Ingenier�a de la automatizaci�n industrial; Ed.
Alfaomega RAMA, 2001.6. Balcells, Joseph, Romeral, Jos� Luis, Aut�matas programables; Ed. Alfaomega
Marcombo.7. Cat�logos de dispositivos de control el�ctrico de diversos fabricantes.8. Manuales de los controladores l�gicos programables que se utilicen en la
instituci�n que oferta la carrera de Ingenier�a El�ctrica.
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11. PR�CTICAS
- Pruebas el�ctricas y mec�nicas de relevadores electromagn�ticos
- Control de arranque, paro e inversi�n de giro de motores de C.A.utilizando relevadores electromagn�ticos.
- Control de arranque, paro e inversi�n de giro de motores de C.A.utilizando conmutadores mec�nicos.
- Implementaci�n de un circuito alarma
- Implementaci�n de un control con funciones de Temporizaci�n
- Realizaci�n de un circuito de alarma por alta o baja temperatura
- Implementaci�n de un sistema l�gico y secuencial
- Dise�o de un sistema de control empleando contadores
- Control de arranque, paro, inversi�n de giro y frenado din�mico de un motor de C.D.
- Realizaci�n de un sistema de control utilizando tratamiento num�rico
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1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
Carrera:
Clave de la asignatura:
Horas teor�a-horas pr�ctica-cr�ditos
Dise�o de Sistemas de Control
Ingenier�a Electr�nica
OEA-0404
3-2-8
2.- HISTORIA DEL PROGRAMA
LUGAR Y FECHA DE ELABORACI�N O
REVISI�N
PARTICIPANTES OBSERVACIONES(CAMBIOS Y
JUSTIFICACI�N)Aguascalientes, Ags. del 22 al 26 de enero de 2007
Academia de maestros de Electr�nica
M.D.E.S Maricela Azuara Due�as, Dr. Julio C�sar Mart�nez Romo, Dr. Juan Jos� Soto Bernal.
Reuni�n de academia para el dise�o curricular de la especialidad de Ingenier�a Electr�nica
3.- UBICACI�N DE LA ASIGNATURA
a). Relaci�n con otras asignaturas del plan de estudio
ANTERIORES POSTERIORESASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMA
Control TodosControl II Respuesta en
Frecuencia,Compensaci�n
Instrumentaci�n Tipos de sensores, actuadores finales de control, controladores, t�picos de control asistido por computadora.
Tecnolog�as de la Automatizaci�n
Todos
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b). Aportaci�n de la asignatura al perfil del egresado
Le permitir�:
Dise�ar, desarrollar y dirigir proyectos de automatizaci�n y control aplicando los conocimientos b�sicos de las ciencias exactas.
4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
Al final del curso el alumno ser� capaz de:
Aplicar m�todos param�tricos de ajuste para identificar el modelo de planta y sintonizar el controlador en lazo retroalimentado para dar soluci�n efectiva a problemas reales de ingenier�a de control.
5.- TEMARIOUnidad Temas Subtemas
I Simulaci�n de sistemas de control.
1.1 Manejo de Matrices.1.2 Funciones.1.3 Gesti�n de modelos de funci�n de
transferencia.1.4 Gesti�n de modelos de espacio de
estados. 1.5 Simulaci�n de sistemas retroalimentados
con ajuste del compensador.
II Identificaci�n de elementos y sistemas de control
21 Respuesta de frecuencia y estructura del modelo matem�tico
22 Respuesta al escal�n y estructura del modelo matem�tico
2.3 Recolecci�n de datos.2.4 Ajuste param�trico del modelo dados los datos:
2.4.1. M�todo de gradiente2.4.2. M�todo de b�squeda aleatoria
2.5 Gesti�n de la identificaci�n de sistemas usando software.
III Dise�o del lazo cerrado controlador-planta.
3.1 Selecci�n del controlador. 3.2 Gesti�n del modelo controlador-planta con Matlab. 3.3 An�lisis del error de estado estable.3.4 An�lisis de sensibilidad.
IV Control avanzado. 4.1 Redes de Petri y control secuencial.4.2 Controladores discretos.4.3 Controladores difusos.
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6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS
El alumno debe saber:
Manejar una computadora personalModelar matem�ticamente sistemas f�sicosAnalizar la respuesta en el tiempo de sistemas linealesAnalizar la respuesta en frecuencia de sistemas linealesAplicar t�cnicas de compensaci�n, modos de control y controladoresRealizar el an�lisis de estabilidad de sistemas linealesAnalizar el error asint�tico en sistemas de control retroalimentadosReconocer los principios y tecnolog�as de los sensores y actuadores usados en
sistemas de control retroalimentado
7.- SUGERENCIAS DID�CTICAS
Se recomienda que esta asignatura se imparta tomando como estrategia did�ctica enfatizar el modelado de sistemas basados en datos de entrada/salida, identificando la planta y proponiendo la t�cnica de control apropiada para el sistema a ser controlado, vinculando as� de manera efectiva la teor�a del control con los sistemas retroalimentados considerando sus caracter�sticas reales. Por lo tanto se sugiere:
Fomentar la aplicaci�n de software de simulaci�n espec�fico para sistemas de control retroalimentados, tanto en tiempo continuo como en tiempo discreto.
Promover visitas industriales para conocer las pr�cticas preponderantes en el uso
de sistemas de control retroalimentado.
Propiciar que el alumno proponga pr�cticas de laboratorio sobre c�mo obtener
pr�cticamente la relaci�n entrada/salida para diversas clases de sistemas.
Promover el trabajo en equipo.
8.- SUGERENCIAS DE EVALUACI�N.
Se sugiere para la evaluaci�n de los aprendizajes sean tomados en cuenta los siguientes criterios:
Informe t�cnico de la visita realizada a la industria, conteniendo descripci�n, alcances
y m�todos de control de los sistemas retroalimentados observados.
Pr�cticas de laboratorio.
Examen escrito por unidad, considerando que no sea el �nico factor decisivo de
aprobaci�n.
Cumplimiento de tareas, ejercicios, exposici�n de temas, participaci�n en eventos
acad�micos relevantes.
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9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1
Simulaci�n de sistemas de controlObjetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Aplicar� una herramienta de software para la simulaci�n de sistemas de control en tiempo continuo y discreto.
1.1 Elaborar un resumen sobre conceptos y definiciones b�sicas de control
1.2 Exponer ante el grupo las definiciones de los elementos y sistemas b�sicos de control.
1.3 Aplicar la herramienta de simulaci�n seleccionada en un sistema de control en tiempo continuo y discreto.
1,2,3,4,5,6,7,8,9, 11
16
Unidad 2
Identificaci�n de elementos y sistemas de controlObjetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Formular� el modelado matem�tico de un sistema f�sico (planta) basado en la relaci�n entrada/salida en tiempo y frecuencia.
2.1 Repasar el m�todo de descripci�n de la funci�n de transferencia dada la respuesta de frecuencia.
2.2 Repasar el m�todo de descripci�n de la funci�n de transferencia dada la respuesta al escal�n.
2.3 Construir un sistema de adquisici�n de se�ales con la computadora personal para calcular la funci�n de transferencia.
2.4 Realizar experiencias de ajuste param�trico del modelo a los datos de E/S del sistema mediante una herramienta de software.
2.5 Simular y contrastar los datos del modelo contra la planta real.
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
16
14, 15
14, 15, 17
Unidad 3
Dise�o del lazo cerrado controlador-plantaObjetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Simular� y ajustar� el controlador o compensador apropiado a la planta por controlar
3. 1 Repasar y exponer informaci�n de los modos de control y sintonizaci�n.
3.2 Describir la contribuci�n de los modos de control y sus combinaciones en los procesos, as� como la selecci�n de los mismos.
3.3 Repasar t�cnicas de sintonizaci�n y optimizaci�n de controladores
3,4,6,8
7,9
20
3.4 Seleccionar, simular y ajustar controladores y compensadores en lazo cerrado.
3, 9, 12, 13, 14, 15, 17
Unidad 4
Control avanzadoObjetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aConocer� metodolog�as de control secuencial y avanzado.
4.1 Buscar y seleccionar informaci�n de redes de Petri, y exponer ante el grupo.
4.2 Buscar y seleccionar informaci�n de controladores discretos, en particular el PID discreto y exponerla ante el grupo. Simular sobre los resultados
encontrados.
4.3 Buscar y seleccionar informaci�n de controladores difusos, en particular sobre la t�cnica de Mamdani y exponerla ante el grupo. Simular sobre los resultados encontrados.
18,19,20
1, 12, 14,17, 21
15,16,17,21,22
10. FUENTES DE INFORMACI�N
1.- Retroalimentaci�n y sistemas de control. Joseph J. Distefano, Allen R. Stubberud e Ivan J. Williams. Ed. Mc Graw Hill.2.- Control Autom�tico de Procesos “Teor�a y pr�ctica”. Carlos A. Smith y Armando B. Corripio. Ed. Limusa.3.- Sistemas de control autom�tico. Benjam�n C. Kuo. Ed. Prentice Hall.4.- Ingenier�a de control moderno. Katsuhiko Ogata. Ed. Prentice Hall.5.- Control de sistemas continuos “Problemas resueltos”. Antonio Barrientos, Fernando Mat�as, Ricardo Sanz y Ernesto Gamboa. Mc Graw Hill.6.- Sistemas de control moderno “An�lisis y dise�o”. Walter J. Grantham y Thomas L. Vincent. Ed. Limusa.7.- Introducci�n a la ingenier�a de control autom�tico. Jes�s E. Rodr�guez Avila. Ed. Mc Graw Hill .8.- Sistemas de control lineal. Charles E. Rohrs, James L. Melsa y Donald G. Schuts. Ed. Mc Graw Hill.9.- Feedback control system analysis y synthesis. J. J. D’azzo y C. H. Houpis. Ed.
Mc Graw Hill.10.-Din�mica de Sistemas. Katsuhiko Ogata.Ed. Prentice Hall.11.-Soluci�n de problemas de ingenier�a con matlab. Dolores M. Etter. Ed. Prentice
Hall12.- Control por Computador. Anibal Ollero Baturone. Marcombo. 13.- Identification of linear systems, A Practical Guideline to Accurate Modeling. J.
Schoukens and R. Pintelon. Pergamon Press
21
14.- Control System Toolbox. For use with Matlab.The Math Works Inc. 15.- Neuro-Fuzzy and Soft-Computing. A Computational Approach to Learning and
Machine Learning. J.-S. R. Jang, C.-T. Sun, C. Mizutani. 16.- Instrumentaci�n Virtual. Adquisici�n, procesado y an�lisis de se�ales. Antoni
Manuel, Domingo Biel, Joaquim Oliv�, Jordi Prat, Francesc J. S�nchez.Alfaomega, ediciones UPC. 2002.
17.- On-line Help de Matlab, V. 7.0 � superior. The Math Works Inc. 18.- http://www.dcc.fua.br/~ess/rpetri.htm19.- http://www.emagister.com/redes-petri-cursos-657269.htm20.- http://garota.fismat.umich.mx/~crivera/tesis/tesis.html21.- Sistemas de Control en Tiempo Discreto. Katsuhiko Ogata. Prentice Hall.22.- Fuzzy Logic. Intelligence, Control, and Information. John Yen, Reza Langari.
Prentice Hall.
11. PR�CTICAS
Introducci�n al software de simulaci�n. Adquisici�n de datos de entrada/salida en tiempo de un sistema. Adquisici�n de datos de entrada/salida en frecuencia de un sistema. Comparaci�n de un modelo vs. Planta f�sica.Implementar un controlador PID discreto.Implementar un controlador difuso.
22
1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
Carrera:
Clave de la asignatura:
Horas teor�a-horas pr�ctica-cr�ditos
Tecnolog�as para la automatizaci�n
Ingenier�a Electr�nica
OEA-0401
3-2-8
2.- HISTORIA DEL PROGRAMA
LUGAR Y FECHA DE ELABORACI�N O
REVISI�N
PARTICIPANTES OBSERVACIONES(CAMBIOS Y
JUSTIFICACI�N)Aguascalientes, Ags. del 22 al 26 de enero de 2007
Academia de maestros de Electr�nica
M.D.E.S Maricela Azuara Due�as, Dr. Julio C�sar Mart�nez Romo, Dr. Juan Jos� Soto Bernal
Reuni�n de academia para el dise�o curricular de la especialidad de Ingenier�a Electr�nica
3.- UBICACI�N DE LA ASIGNATURA
a). Relaci�n con otras asignaturas del plan de estudio
ANTERIORES POSTERIORESASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMAInstrumentaci�n Introducci�n a la
instrumentaci�n y normasTipos de sensoresActuadores finales de controlControladoresT�picos de control asistido por computadora
Dise�o de sistemas de Control
Identificaci�n de elementos y sistemas de control, control avanzado
23
Control I Conceptos b�sicos de controlModelado matem�tico de sistemas f�sicosAn�lisis de respuesta en el tiempoModos de ControlEstabilidadAn�lisis del error
Control II Respuesta en Frecuencia,Compensaci�n
Dibujo Electr�nico Principios del dibujo t�cnico y del dise�o asistido por computadora, Introducci�n al dibujo t�cnico en la ingenier�a,Normas para la
elaboraci�n e
interpretaci�n de dibujos t�cnicos.
b). Aportaci�n de la asignatura al perfil del egresado
Le permitir�:
- Dirigir y participar en proyectos de automatizaci�n y control. - Capacitar al personal t�cnico y manual en el �rea de automatizaci�n. - Adaptar, transferir e integrar tecnolog�a de punta en el �rea de automatizaci�n y
control. - Dirigir y supervisar el mantenimiento de los procesos industriales as� como la
puesta en operaci�n de equipos de automatizaci�n y control.
4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
Al finalizar el curso, el alumno ser� capaz de:
Identificar tecnolog�as de automatizaci�n de uso vigente en la industria de su entorno para la automatizaci�n y el control de sistemas de manufactura.
24
5.- TEMARIO
Unidad Temas Subtemas
I Equipos para el control de procesos.
1.1 Sensores.1.2 Temporizadores.1.3 Controladores On-Off.1.4 Secuenciadores.1.5 Equipo para control de lazo cerrado.1.6 Controladores difusos. 1.7 Registradores.
II Equipos para Sistemas Neum�ticos
2.1 Introducci�n.2.2 Compresi�n del aire.2.3 Regulaci�n y calidad del aire.2.4 Transmisi�n.2.5 V�lvulas y actuadores. 2.6 Software de dise�o y an�lisis de sistemas neum�ticos
III Equipos para sistemas de transporte
3.1 En la industria de alimentos. 3.2 En la industria automotriz.3.3 En agroindustrias.3.4 En industria textil. 3.5 En la industria electr�nica.3.6 Otros.
IV Equipos para la integraci�n de Procesos
4.1 Computadoras y Redes industriales. 4.2 Pantallas Touch-Screen4.3 Servidores de comunicaci�n.4.4 Comunicaci�n inter-equipos.4.5 Comunicaci�n inter-procesos.
6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS
El alumno debe saber:
Crear diagramas esquem�ticos mediante el software de dise�o asistido por computadora.
Utilizar el conocimiento de los sistemas de control para identificarlos en un contexto real.
Ubicar los diferentes sistemas de medici�n y control de variables f�sicas en procesos industriales.
7.- SUGERENCIAS DID�CTICAS
Se recomienda que esta asignatura se imparta tomando como estrategia did�ctica principal la vinculaci�n con las empresas e industria del entorno de tal manera que los contenidos educativos sean relacionados con la realidad del estado y la regi�n, por lo que se recomienda:
25
Visitas a empresas e industrias con la finalidad de identificar los procesos de
automatizaci�n y control que tienen operando.
Conferencias con empresarios e industriales acerca de los equipos de
automatizaci�n y control que hayan implementado.
Realizar pr�cticas en las que el alumno busque informaci�n, organice y compare
diferentes tecnolog�as de automatizaci�n.
Promover actividades en las que el estudiante participe de manera activa en la
construcci�n de su aprendizaje, y le fomenten la constancia, la participaci�n y el
compromiso con su formaci�n profesional.
8.- SUGERENCIAS DE EVALUACI�N
Se sugiere para la evaluaci�n de los aprendizajes sean tomados en cuenta los siguientes criterios:
Asistencia de visitas a empresas e industrias
Informe t�cnico de la visita realizada conteniendo nombre del equipo de
automatizaci�n, caracter�sticas del equipo, operaci�n y utilizaci�n del equipo.
Elaboraci�n de una bit�cora de registros de equipos.
Presentaci�n de un estudio comparativo de equipos de automatizaci�n y control
identificados en la industria del entorno.
Organizaci�n de conferencias con temas afines al programa.
Exposici�n de los equipos analizados en las empresas visitadas.
9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1.Equipos para el control de procesos
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aIdentificar� los equipos b�sicos para el control de procesos industriales.
1.1 Realizar� investigaci�n documental en manuales de diversos fabricantes y bibliograf�a del �rea para conocer sensores, temporizadores, controladores y, en general, el equipo de uso com�n para el control de procesos.
1.2 Realizar� exposici�n frente a grupo de los temas investigados.
1.3 Asistir� a visitas industriales programadas con el fin de identificar la tecnolog�a de uso
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,13,
15, 30
26
corriente en el tema. 1.4 Elaborar� un informe t�cnico de las visitas
realizadas.1.5 Elaborar� una bit�cora de registro de equipos.
Unidad 2
Equipos para sistemas neum�ticosObjetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Identificar� la tecnolog�a de sistemas neum�ticos en uso en la industria.
Realizar� investigaci�n documental en manuales de diversos fabricantes y bibliograf�a del �rea para conocer la tecnolog�a neum�tica, incluyendo fuentes de energ�a, equipos para la distribuci�n, regulaci�n y calidad de aire, v�lvulas y actuadores.
Realizar� exposici�n frente a grupo de los temas investigados.
Asistir� a visitas industriales programadas con el fin de identificar la tecnolog�a de uso corriente en el tema.
Elaborar� un informe t�cnico de las visitas realizadas.
Elaborar� una bit�cora de registro de equipos.
14, 15, 16, 17,18,19,
20,21,22,23,24, 30
Unidad 3
Equipos para sistemas de transporte
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aReconocer� la tecnolog�a transporte de materiales y subensambles de uso actual en los procesos de manufactura en la industria de su regi�n.
3.1 Asistir� a conferencias o pl�ticas con ingenieros de empresas sobre el tema de sistemas de transporte y la aplicaci�n de la automatizaci�n y el control en los mismos.
3.2 Asistir� a visitas industriales programadas con el fin de identificar la tecnolog�a de uso corriente sobre el tema.
3.3 Elaborar� un informe t�cnico de las visitas realizadas.
3.4 Elaborar� una bit�cora de registro de equipos.
27
Unidad 4
Equipos para la integraci�n de procesosObjetivo educacional
Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Identificar� la tecnolog�a en uso para la integraci�n de los diversos subsistemas que componen la cadena del proceso productivo industrial.
Comparar� los equipos de automatizaci�n y control identificados en la industria
4.1 Realizar� investigaci�n documental en manuales de diversos fabricantes y bibliograf�a del �rea para conocer la tecnolog�a asociada a la integraci�n de procesos industriales: computadoras industriales, pantallas de mando (Touch-Screen) y redes industriales.
Realizar� exposici�n frente a grupo de los temas investigados.
Asistir� a visitas industriales programadas con el fin de identificar la tecnolog�a de uso corriente en el tema.
Elaborar� un informe t�cnico de las visitas realizadas.
Elaborar� una bit�cora de registro de equipos.Elaborar� un estudio comparativo de los equipos
de automatizaci�n y control identificados en la industria.
1,3,6,15,25,26,27,28, 29, 30
10. FUENTES DE INFORMACI�N
[1] Pallas Areny R., “Sensores y acondicionadores de se�al”, Ed. Marcombo[2] Peter Hauptmann, “Sensor: principles and applications” Ed. Prentice Hall.[3] Norman A. Anderson, “Instrumentation for process measurement and control”, Ed. Foxboro[4] Antonio Creuss, “Instrumentaci�n Industrial”, Ed. Marcombo[5] Douglas M. Coisidine, “ Manual de instrumentaci�n aplicada”, Ed. Mc. Graw Hill[6] John Webb “Industrial Control Electronics”, Ed. Wiley and sons[7] Omega, “Temperature Handbook”, on-request. www.omega.com. 2007. [8] Omega, “Presure, Strain, Force Handbook”, on-request. www.omega.com. 2007. [9] Omega, “Flow & Level Handbook”, on-request. www.omega.com. 2007. [10] Omega, “pH & Conductivity Handbook”, on-request. www.omega.com. 2007. [11] Omega, “Electric Heaters Handbook”, on-request. www.omega.com. 2007. [12] Omega, “Data Acquisition Handbook”, on-request, www.omega.com. 2007. [13] Omega, “Recorders Handbook”, on request, www.omega.com. 2007. [14] Festo, Descarga de medios audiovisuales, www.festo.com. 2007. [15] Newark in one, “Cat�logo 123 2005-06 Electr�nicos”, www.newarkinone.com.mx, 2006. [16] Carnicer, Enrique, “Aire comprimido”, Ed. Paraninfo. Madrid-1994.[17] Deppert, W., Stoll, K., “Aplicaciones de la neum�tica”, Ed. Marcombo.[18] Deppert, W., Stoll, K., “Dispositivos neum�ticos”, Ed. Marcombo. Barcelona-1994.[19] FESTO, “Neum�tica”, Festo. 1992. ISBN: 3-8127-3137-1.[20] Guill�n Salvador, Antonio, “Introducci�n a la neum�tica”, Ed. Marcombo. 1993.
28
[21] FESTO, “Sensores para la t�cnica de procesos y manipulaci�n”, FP-1110.[22] FESTO, “Introducci�n al mando neum�tico”, Ref-090857.[23] FESTO: “Aplicaciones de la neum�tica”, Ref-090947.[24] FESTO: “Electroneum�tica”, Ref-090877.[25] www.festo.com[26] www.omron.com[27] www.newarkinone.com[28] www.foxboro.com[29] http://www.rockwellautomation.com/services/conditionmonitoring/[30] Antoni Manuel, Domingo Biel, Joaquim Oliv�, Jordi Prat, Francesc J. S�nchez, “Instrumentaci�n Virtual. Adquisici�n, procesado y an�lisis de se�ales”. Alfaomega, ediciones UPC. 2002.
11. PR�CTICAS1. Equipos para el control de procesos2. Equipos para sistemas neum�ticos3. Equipos para sistemas de transporte4. Equipos para la integraci�n de procesos
29
1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
Carrera:
Clave de la asignatura:
Horas teor�a-horas pr�ctica-cr�ditos
Desarrollo de prototipos. (Optativa)
Ingenier�a Electr�nica
OEA-0410
2-4-8
2.- HISTORIA DEL PROGRAMA
LUGAR Y FECHA DE ELABORACI�N O
REVISI�N
PARTICIPANTES OBSERVACIONES(CAMBIOS Y
JUSTIFICACI�N)Aguascalientes, Ags. del 22 al 26 de enero de 2007
H�ctor Ulises Rodr�guez Marmolejo y J. Rafael Molina Contreras
Reuni�n de academia para el dise�o curricular de la especialidad de Ingenier�a Electr�nica
3.- UBICACI�N DE LA ASIGNATURA
a). Relaci�n con otras asignaturas del plan de estudio
ANTERIORES POSTERIORESASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMA
Comunicaci�n Humana
Desarrollo Humano
Desarrollo Sustentable
Proceso de Comunicaci�n Humana.Habilidades del proceso cr�tico y creativo.Tipolog�a y An�lisis de Textos. Discurso Escrito.
El proceso de la comunicaci�n en las Organizaciones
Dimensi�n integral del ser humano.La cultura en el desarrollo humano.
Residencia Profesional
Proyecto de residencia
30
b). Aportaci�n de la asignatura al perfil del egresado
Crear, innovar, adaptar y transferir tecnolog�a en el �mbito de ingenier�a electr�nica mediante la aplicaci�n de m�todos y procedimientos, tomando en cuenta el desarrollo sustentable de su entorno.
Desarrollar, dirigir y participar en proyectos de investigaci�n y desarrollo tecnol�gico en el �rea de ingenier�a electr�nica
Dirigir y participar en equipos de trabajo interdisciplinario y multidisciplinario.Administrar proyectos relacionados con su �rea de manera eficaz y eficiente.Ejercer actitudes emprendedoras, de liderazgo y desarrollar habilidades para la toma
de decisiones en su �mbito profesional.Comprender su entorno pol�tico, econ�mico, social y cultural.
4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
Trabajando en grupos multidisciplinarios, al final del curso el alumno ser� capaz de:
Elaborar prototipos y/o proyectos industriales que coadyuven al desarrollo social de su entorno bajo los criterios de la sustentabilidad de los recursos medioambientales y que ofrezcan alternativas de soluci�n al sector productivo.
5.- TEMARIO
Unidad Temas Subtemas
ITrabajo en Equipo 1.1 Modelo de Argyris
1.2 Modelo de Likert 1.3 C�rculos de Calidad 1.4 Empowerment1.5 Grupos Engintt1.5.1 Grupos de trabajo1.5.2 Formaci�n profesional1.5.3 Tipo de direcci�n1.5.4 Tipo de organizaci�n1.5.5 Tipo de motivaci�n
II Generaci�n de la idea 2.1 Introducci�n2.2 Los mapas mentales2.2.1 El m�todo de los mapas mentales2.3 El pensamiento irradiante2.4 Leyes y recomendaciones de la cartograf�a mental2.5 La rueda de estrategias para el dise�o en el ciclo de vida
III Desarrollo de prototipos 3.1 Metodolog�a Makavas3.2 Metodolog�a de Buchanan 3.3 Metodolog�a de Grover3.4 Metodolog�a de Brule3.5 Metodolog�a de Blanque y Garc�a Mart�nez3.6 Metodolog�a Ecl�ctica
31
IV Impacto ambiental y social 4.1. Impacto ecol�gico4.1.1 Legislaci�n y normatividadambiental4.1.2 Uso de energ�a4.1.3 Uso de agua4.1.4 Uso de aire4.1.5 Uso de suelo4.1.6 Generaci�n y disposici�n deresiduos peligrosos4.2. Impacto social4.2.1 Infraestructura social4.2.2 Generaci�n de empleosdirectos e indirectos4.2.3 Impacto econ�mico
V Gesti�n de patentes 5.1 Las Patentes, los Modelos de Utilidad y los Secretos Industriales 5.2 La conservaci�n de derechos de Invenciones 5.3 Valuaci�n de activos intangibles5.4 B�squeda de Informaci�n Tecnol�gica5.5 Redacci�n de Patentes5.6 La transferencia de tecnolog�a y licenciamiento de derechos5.7 El comercio electr�nico y la propiedad industrial5.8 La Propiedad Industrial como estrategia para la competitividad de las empresas5.9 Procedimientos contenciosos5.10 Acceso a recursos gen�ticos, protecci�n del conocimiento tradicional y la Propiedad Intelectual
VI Documentaci�n del prototipo 6.1 Resumen ejecutivo6.2 Metodolog�a propuesta y an�lisis de la misma.6.3 Documentaci�n del prototipo6.4 Memoria descriptiva del prototipo 6.5 Memoria t�cnica del prototipo 6.6 Memorias b�sicas de c�lculo
6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS
El alumno deber� poseer:
Habilidades del proceso cr�tico y creativo aplicadas al an�lisis de textos y a la redacci�n del discurso escrito. Ser� igualmente
32
Habilidades para operar dentro del proceso de comunicaci�n de las organizaciones tomando en cuenta la dimensi�n integral de la persona.
Habilidades para entender el papel que juega la cultura en el desarrollo humano.
7.- SUGERENCIAS DID�CTICAS
- Llevar al grupo al inicio del curso, a identificar una oportunidad para la elaboraci�n de un prototipo o de un proyecto industrial- Fomentar el trabajo en equipo en todas las actividades del grupo- Presentar al t�rmino de las unidades 2 y 4 los avances relacionados a los proyectos o prototipos emprendidos.- Al t�rmino de la unidad 6 presentar ante un grupo de conocedores del tema, el resumen ejecutivo del prototipo o del proyecto, y la documentaci�n relacionada.
8.- SUGERENCIAS DE EVALUACI�N
- Participaci�n y desempe�o en la elaboraci�n del prototipo o del proyecto.- Calidad y pertinencia de la informaci�n aportada en cada etapa del prototipo o del proyecto.- Desempe�o en los grupos de discusi�n - Presentaci�n del proyecto ante un grupo de conocedores.
9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1 Trabajo en Equipo
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aInterpretar� los modelos de la organizaci�n del trabajo en equipo, y los aplicar� a la conformaci�n de un grupo de trabajo para el desarrollo de un prototipo o de un proyecto.
Reconocer los modelos de organizaci�n del trabajo.Distinguir las diferencias entre los modelos de organizaci�n del trabajo mediante la discusi�n de los mismos.Organizar un grupo de trabajo aplicando los criterios de los modelos discutidos.
1-5
Unidad 2 Generaci�n de la idea
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aAplicar� los fundamentos del pensamiento irradiante y el m�todo
Analizar las bases experimentales en las que se fundamenta el pensamiento irradiante.Construir un mapa mental a partir de la idea principal del prototipo o del proyecto, y en el
6-9
33
de los mapas mentales, para la generaci�n de la idea del prototipo o del proyecto que vaya a desarrollar.
que se involucren las ideas asociadas al mismo.Discutir el mapa mental construido en torno a la idea principal del prototipo o del proyecto.
Unidad 3 Desarrollo de prototipos
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aAplicar� a la elaboraci�n de su prototipo o proyecto la metodolog�a que se ajuste a las caracter�sticas del mismo
Reconocer las metodolog�as aplicables al desarrollo de prototipos.Discutir los elementos involucrados en cada una de las propuestas metodol�gicas analizadas.
Elaborar prototipo o proyecto aplicando metodolog�a ecl�ctica.
12
Unidad 4 Impacto ambiental y social
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aInterpretar� la legislaci�n y la normatividad aplicable para el uso de la energ�a y los recursos naturales que tengan que ver con su prototipo o proyecto.
Analizar� el impacto social que traer� consigo la implementaci�n f�sica de su prototipo o proyecto para cuantificar sus repercusiones.
Reconocer la legislaci�n y la normativa aplicable a los recursos medioambientales de su entorno.Identificar la normativa aplicable a la implantaci�n f�sica del prototipo o proyecto.
Cuantificar el impacto social que tendr�n en t�rminos econ�micos, de generaci�n de infraestructura y generaci�n de empleo, las modificaciones medioambientales ocasionadas por la implementaci�n f�sica del prototipo o proyecto.
6-9
34
Unidad 5 Gesti�n de patentes
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aAplicar� la normatividad vigente para la transferencia de tecnolog�a y licenciamiento de derechos, y en su caso, a la escritura del bosquejo de la patente relativa a su prototipo o proyecto, reconociendo la importancia de la b�squeda de la informaci�n tecnol�gica.
Buscar informaci�n sobre la propiedad intelectual e industrial
Reconocer las caracter�sticas de los modelos de utilidad, de las patentes, y de los secretos industriales.
Reconocer la importancia de la b�squeda de informaci�n tecnol�gica en la formulaci�n de una patente.
Identificar los derechos de Invenciones
Aplicar los fundamentos para la valuaci�n de activos intangibles.
13
Unidad 6 Documentaci�n del prototipo
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aIntegrar� la documentaci�n del prototipo o proyecto para su presentaci�n.
Elaborar memoria descriptiva del prototipo o proyecto
Elaborar memoria t�cnica del prototipo o proyecto.
Concluir memorias b�sicas de c�lculo del prototipo o proyecto
Resumir la metodolog�a propuesta y el an�lisis de la misma.
Redactar resumen ejecutivo
10-11
35
10. FUENTES DE INFORMACI�N
1.- L Walter M.(1990) Direcci�n de grupos, Limusa, M�xico. E. Mari�o Sotelo (1995) Enfoque centrado en la persona: Utop�a o realidad en los equipos de trabajo organizacionales, UAA
2.- H. A. Maslow (1991) Motivaci�n y personalidad, D�az Santos, Madrid E. H. Shein (1988) Psicolog�a de la organizaci�n, Prentice Hall, M�xico
3.- J.R. Molina-Contreras (1998) Grupos Engintt para una producci�n de calidad mundial, Tesis de maestr�a (ITA).
4.- Juan Gallardo Cervantes (2005) Formulaci�n y evaluaci�n de proyectos de inversi�n; un enfoque para empresarios, Nacional Finaciera.
5.- A. Hern�ndez (2004) Formulaci�n y evaluaci�n de proyectos de inversi�n, ECAFSA
6.- R. Coss Bu (1994) An�lisis y evaluaci�n de proyectos de inversi�n, Limusa7.- G. Baca Urbina (2001) Evaluaci�n de proyectos, Mc Grawhill8.- A. Morales Castro y J.A. Morales Castro (2003) Proyectos de inversi�n en la
pr�ctica, formulaci�n y evaluaci�n, Fondo Editorial9.- L. �lvarez Tello y R.H. Peraza (1982) Gu�a pr�ctica en la formulaci�n de una
empresa comercializadora, Fondo Editorial.10.- Paolo Rosso, Dise�o, desarrollo y evaluaci�n de un sistema de decisi�n y
soporte: Metodolog�a MAKAVAS, Revista Colombiana de Computaci�n, Vol.2, n�mero1, 63-73.
11.- http://www.impi.gob.mx/impi/jsp/indice.jsp
11. PR�CTICAS
1. Conformaci�n de equipos de trabajo2. Establecimiento de metodolog�a ecl�ctica3. An�lisis de la rueda de estrategias para el dise�o del prototipo en el ciclo de vida4. Escritura de ensayo
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1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
Carrera:
Clave de la asignatura:
Horas teor�a-horas pr�ctica-cr�ditos
Controladores L�gicos Programables II(Optativa)Ingenier�a Electr�nica
OEA-0405
2-4-8
2.- HISTORIA DEL PROGRAMA
LUGAR Y FECHA DE ELABORACI�N O
REVISI�N
PARTICIPANTES OBSERVACIONES(CAMBIOS Y
JUSTIFICACI�N)Aguascalientes, Ags. del 22 al 26 de enero de 2007
M.C. Luis Antonio Casta�eda RamosIng. Roberto Mata V�zquez
Reuni�n de academia para el dise�o curricular de la especialidad de Ingenier�a Electr�nica
3.- UBICACI�N DE LA ASIGNATURA
a). Relaci�n con otras asignaturas del plan de estudio
ANTERIORES POSTERIORESASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMA
PLC I
M�quinas el�ctricas
Circuitos digitales
Dibujo electr�nico
Electr�nica industrial I
Todos los temas son b�sicos
Control de motores
L�gica digital
Simbolog�aManejo de paqueter�a
Aplicaci�n de transistores y tiristores
Mecatr�nica
Rob�tica
Control de mecanismos
Control de robots
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b). Aportaci�n de la asignatura al perfil del egresado
Le permitir�:
Dise�ar, desarrollar y dirigir proyectos de control y automatizaci�n empleando plc modulares.
Dirigir y participar en proyectos de control y automatizaci�n seg�n lo demande la industria del entorno.
Adaptar, transferir e integrar tecnolog�a de punta de los plc�s en el �rea de control y automatizaci�n.
4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
Al finalizar el curso el alumno ser� capaz de:
Conocer la estructura de un PLC modular, caracter�sticas, y conexiones, as� como tambi�n realizar funciones de control de sistemas continuos monitoreados por terminales de di�logo y sistemas supervisorios, para aplicarlos en el control y automatizaci�n de procesos industriales discretos y continuos.
5.- TEMARIO
Unidad Temas SubtemasI Funcionamiento y seguridad
de los aut�matas programables
1.1 Ciclo de programa1.2 Tarea maestra1.3 Estructura multitareas1.4 Tarea r�pida1.5 Subrutinas e interrupciones1.6 Seguridad de funcionamiento:
1.6.1 Seguridad interna1.6.2 Alimentaciones el�ctricas 1.6.3 M�dulos de entrada/salida1.6.4 Programa del aut�mata1.6.5 Cortes de corrientes1.6.6 Bits y palabras del sistema
II PLC modular 2.1 Componentes de un PLC modular2.2 Tipos de m�dulos de entradas y salidas2.3 Configuraci�n de los m�dulos de entradas,
salidas y su direccionamiento2.4 Entradas y salidas distribuidas2.5 M�dulos de entradas y salidas
distribuidas2.6 Conexiones de m�dulos distribuidos2.7 Entradas anal�gicas y Salidas anal�gicas
2.7.1 Caracter�sticas y configuraci�n de entradas anal�gicas
2.7.2 Caracter�sticas y configuraci�n de salidas anal�gicas
38
III Terminales de di�logo y sistemas de supervisi�n
3.1 Interfase de di�logo hombre-m�quina3.2 Tipos de Terminales de di�logo3.3 Programaci�n de mensajes3.4 Software de sistemas de supervisi�n3.5 Aplicaci�n de un automatismo empleando
terminal de di�logo 3.6 Aplicaci�n de un automatismo empleando
software de sistema de supervisi�n IV Control de procesos continuos 4.1 Funciones de control
4.2 Control PID4.3 Sintonizaci�n del control PID4.4 Aplicaci�n de un control PID de un proceso
continuo V Redes de comunicaci�n 5.1 buses de campo
5.1.1 Bus AS-i5.1.2 Bus FIPIO5.1.3 Bus Profibus5.1.4 Bus Interbus
5.2 Redes5.2.1. DeviceNetRedes ControlNet5.2.2 Redes Ethernet
6.- APRENDIZAJES REQUERIDOSPLC ITeor�a del control IControl digitalRedes
7.- SUGERENCIAS DID�CTICAS
Consulta de manuales de los PLC�s que se utilicen en la Instituci�n.
Visitas a empresas de la regi�n donde empleen sistemas el�ctricos aplicados con
PLC’s.
Consulta en Internet de los temas.
Uso de videos relacionados con aplicaciones de PLC’s.
An�lisis de PLC’s en la evaluaci�n de proyectos.
Manejo de simuladores de PLC�s.
Investigaci�n bibliogr�fica de diferentes fabricantes de controladores l�gicos
programables
Consulta de cat�logos de PLC�s de diversos fabricantes
Programaci�n de PLC�s de diversos fabricantes
39
8.- SUGERENCIAS DE EVALUACI�N
Presentaci�n en clase de resultados de investigaci�n documental y pr�ctica
Evaluaci�n de proyectos y reportes.
Evaluaci�n mediante pr�cticas y reportes.
Evaluaci�n mediante participaci�n en clase y tareas
Consulta de cat�logos de PLC�s de diversos fabricantes
Consulta de manuales de PLC�s de diversos fabricantes
Programaci�n de PLC�s de diversos fabricantes
Visitas a empresas de la regi�n donde empleen sistemas el�ctricos aplicados con
PLC’s
9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1 FUNCIONAMIENTO Y SEGURIDAD DE LOS AUTOMATAS PROGRAMABLES
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aDesarrollar� programas de control utilizando diferentes modos de funcionamiento
- Reconocer el ciclo de operaci�n de los PLC�s- Desarrollar programas empleando los diversos modos de operaci�n - Describir los tiempos de ejecuci�n de un PLC as� como su interrupci�n en el control en tiempo real de sistemas automatizados.- Programar aplicaciones de procesos de control discreto empleando subrutinas e interrupciones.
3, 4 y 5
Unidad 2 PLC MODULAR
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aImplementar� aplicaciones de control en PLC�s de estructura modular con entradas y salidas anal�gicas y m�dulos distribuidos
- Identificar la estructura de un PLC modular.- Reconocer los diversos tipos de m�dulos de entradas y salidas.- Analizar la capacidad de la fuente de alimentaci�n de los m�dulos a utilizar - Identificar la necesidad de emplear m�dulos distribuidos.- Configurar de acuerdo a las necesidades del automatismo, los m�dulos de entradas y salidas anal�gicos- Implementar un sistema de control con PLC en un proceso discreto y continuo, empleando
3, 4 y 5
40
m�dulos distribuidos y anal�gicos
Unidad 3 TERMINALES DE DI�LOGO Y SISTEMAS DE SUPERVISI�N
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aDise�ar� aplicaciones en el campo de control industrial empleando PLC�s, terminales de di�logo (Interfase hombre m�quina) y sistemas supervisorios.
- Identificar terminales de di�logo existentes en el mercado.- Identificar software de sistemas de supervisi�n existentes en el mercado.- Implementar la metodolog�a de dise�o de pantallas de terminales de di�logo y de sistemas supervisorios.- Dise�ar pantallas de explotaci�n de aplicaciones industriales y de dom�tica, empleando terminales de di�logo y de sistemas supervisorios.
3 y 5
Unidad 4 CONTROL DE PROCESOS CONTINUOS
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aDesarrollar� aplicaciones de control de procesos continuos empleando funciones de control PID
- Diferenciar los proceso discretos de los continuos- Configurar la funci�n de control PID para un PLC.- Desarrollar aplicaciones de control de lazo cerrado que involucren la funci�n PID con PLC.
1, 2, 4 y 5
Unidad 5
REDES DE COMUNICACI�NObjetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aIdentificar� y desarrollar� redes de comunicaci�n de un PLC y sus protocolos.
- Identificar las caracter�sticas de los buses de campo :
Bus AS-i, FIPIO, Profibus, Interbus.- Describir las caracter�sticas de las redes:
DeviceNet, ControlNet y Ethernet.- Desarrollar un sistema de automatizaci�n industrial distribuido aplicando diferentes tipos de redes.
3 y 4
41
10. FUENTES DE INFORMACI�N
1.- Maloney, Timothy J., Electr�nica Industrial moderna, Tercera edici�n, Ed. Prentice Hall, 1997.
2.- Porras, A., Montanero, A. P., Aut�matas programables; Ed. Mc Graw Hill.3.- Piedrafita Moreno, Ram�n, Ingenier�a de la automatizaci�n industrial; Ed.
Alfaomega RAMA, 2001.4.- Balcells, Joseph, Romeral, Jos� Luis, Aut�matas programables; Ed. Alfaomega
Marcombo.5.- Manuales de los controladores l�gicos programables que se utilicen en la
instituci�n que oferta la carrera de Ingenier�a El�ctrica.
11. PR�CTICAS
Configuraci�n del PLC modular Entradas/salidas
Desarrollo de una aplicaci�n industrial empleando entradas y salidas distribuidas
Captura de entradas anal�gicas de voltaje y corriente
Control de un proceso continuo utilizando entradas y salidas anal�gicas
Control de un proceso continuo utilizando la funci�n PID
Utilizaci�n de una terminal de di�logo en una aplicaci�n de automatizaci�n.
Dise�o de un control de proceso industrial y su sistema de supervisi�n.
Conexi�n de una red de PLC�s
42
1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
Carrera:
Clave de la asignatura:
Horas teor�a-horas pr�ctica-cr�ditos
Telecontrol (Optativa)
Ingenier�a Electr�nica
OEA-0407
3-2-8
2.- HISTORIA DEL PROGRAMA
LUGAR Y FECHA DE ELABORACI�N O REVISI�N
PARTICIPANTES OBSERVACIONES(CAMBIOS Y
JUSTIFICACI�N)Aguascalientes, Ags. del 22 al 26 de enero de 2007
Academia de maestros de Electr�nica.Dr. Juan Jos� Soto Bernal. M.C. Pedro Pablo Martinez Pal�cios
Reuni�n de academia para el dise�o curricular de la especialidad de Ingenier�a Electr�nica
43
3.- UBICACI�N DE LA ASIGNATURAa). Relaci�n con otras asignaturas del plan de estudio
ANTERIORES POSTERIORESASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMA
*F�sica IV-Introducci�n a las Telecomunicaciones
*Digitales II
-Instrumentaci�n
*Microprocesadores y Microcontroladores
-Teor�a Electromagn�tica*Optoelectr�nica
-Control II
*Electr�nica Anal�gica II
-Electr�nica Anal�gica III
*Programaci�n I y II
*Dispositivos de uni�n-Introducci�n a los sistemas de comunicaci�n.-Antenas-Modulaci�n Demodulaci�nDigital:-Telefon�a.-Comunicaci�n V�a Sat�lite*L�gica Secuencial S�ncrona*Memorias*Puertos I/O- Introducci�n a la Instrumentaci�n y normas- Tipos de sensores-Actuadores - Controladores*Microprocesadores*Microcontroladores*Circuitos de soporte- Propagaci�n de Ondas electromagn�ticas*Transductores Optoelectr�nicos* Optoaisladores*L�ser*Fibras �pticas-Respuesta en Frecuencia- Compensaci�n*Amplificadores de baja, media y alta frecuencia con BJT y FET.*Amplificadores Multietapa.*Amplificadores retroalimentados y osciladores.
-Osciladores-Filtros-Convertidores* Estructuras de Decisi�n y Control
Ninguna, por ser materia de especialidad y final en la ret�cula
b). Aportaci�n de la asignatura al perfil del egresado
Le permitir�:
- Dise�ar, analizar, adaptar, operar y construir sistemas de control a distancia.- Dirigir y participar en proyectos de desarrollo tecnol�gico
4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
Al finalizar el curso el alumno ser� capaz de:
Aplicar las t�cnicas de transmisi�n y recepci�n de datos codificados para controlar un proceso determinado a distancia.
5.- TEMARIO
Unidad Temas Subtemas
44
I Introducci�n 1.1 Sistemas de Telecontrol1.2 Especificaciones y M�todos de dise�o1.3 Modelos matem�ticos1.4 Telecontrol en la industria1.5 Dom�tica
IITelecontrol por ancho de pulso y frecuencia de pulso
2.1 Modulaci�n por posici�n de pulso2.2 Demodulaci�n2.3 Modulaci�n por frecuencia de pulso2.4 Demodulaci�n de la se�al modulada2.5 Modulaci�n de pulsos de FM2.6 Demodulaci�n de pulsos de FM2.7 Realizaci�n de una aplicaci�n
III Interacci�n Multilateral V�a Internet
3.1 Funciones avanzadas de programaci�n3.2 Muestreo de la se�al digital3.3 Codificaci�n digital3.4 Recepci�n y decodificaci�n digital3.5 Protocolos TCP/IP y UDP3.6 Wi-Fi3.7 Bluetooth3.8 Realizaci�n de una aplicaci�n
IV Telecontrol por radio 4.1 Telecontrol usando modulaci�n AM4.2 Telecontrol usando modulaci�n FM4.3 Comunicaci�n Satelital4.4 GPS4.5 Realizaci�n de una aplicaci�n
V Telecontrol �ptico 5.1 Repaso de los principios �pticos b�sicos5.2 Fibra �ptica5.2.1 Fibra �ptica I: Introducci�n5.2.2 Fibra �ptica II: propagaci�n electromagn�tica en el interior de la fibra5.2.3 Fibra �ptica III: atenuaci�n y dispersi�n5.3 Dispositivos emisores: LEDs5.4 Dispositivos LASERs5.5. Fotodetectores y transductores �pticos5.6 Amplificadores �pticos5.7 Realizaci�n de una aplicaci�n
VI Telecontrol por telefon�a 6.1 Establecimiento de una llamada en modo de datos6.2 DTMF6.3 Formato de los SMS6.4 Transmisi�n de informaci�n por SMS6.5 Realizaci�n de una aplicaci�n
6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS
45
Conocimientos intermedios de programaci�n estructurada, orientada a objetos y visual
Conocimientos b�sicos de dispositivos de uni�n Aplicar t�cnicas de an�lisis de circuitos el�ctricos. Conocimientos generales de sensores, actuadores y controladores Conocer los par�metros de l�neas de transmisi�n y gu�as de Onda Comprender el comportamiento de las Ondas Electromagn�ticas Conocimientos fundamentales de fibras �pticas Comprender los conceptos de multicanalizadores, demultiplexores, codificadores y
decodificadores Habilidad para utilizar amplificadores Habilidad para utilizar detectores de nivel Conocimientos s�lidos en la construcci�n de convertidores Conocimientos s�lidos en el uso de osciladores Conocimientos s�lidos en el uso de circuitos de amarre de fase (PLL) Dominio de l�gica combinacional Dominio de l�gica secuencial as�ncrona Dominio de microprocesadores microcontroladores y circuitos de soporte Conocimientos b�sicos de transductores optoelectr�nicos Habilidad para utilizar optoaisladores Conocimientos b�sicos del l�ser y de fibras �pticas Conocimientos s�lidos de respuesta en frecuencia y compensaci�n Conocimientos b�sicos del m�todo del espacio de los estados
7.- SUGERENCIAS DID�CTICAS
Fomentar la asistencia a foros y congresos relacionados con el �rea. Utilizar material audiovisual de apoyo. Fomentar el trabajo en equipo. Practicas en el laboratorio Construcci�n de sistemas de telecontrol
8.- SUGERENCIAS DE EVALUACI�N
Ex�menes escritos considerando que no sea el factor decisivo para la acreditaci�n del curso.
Reportes de actividades realizadas en el laboratorio de acuerdo a formato previamente establecido.
Tareas y trabajos extraclase. Participaci�n y exposici�n en clase. Proyectos. Considerar participaci�n en foros y eventos acad�micos.
9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1
46
Introducci�nObjetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aConocer� lo que es un sistema de telecontrol y sus aplicaciones en la industria y en el hogar para tener un panorama general de la utilizaci�n del telecontrol
- Buscar informaci�n en documentos y en internet sobre los Sistemas de Telecontrol.- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre las Especificaciones y M�todos de dise�o.
- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre aplicaciones industriales y residenciales.-- Realizar exposici�n de temas por equipos.Investigaci�n sobre temas espec�ficos (ej.,Dom�tica)
1,2
Unidad 2 Telecontrol por ancho de pulso y frecuencia de pulso
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aRealizar� una aplicaci�n utilizando las t�cnicas defrecuencia de pulso para controlar un dispositivo a distancia
- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre modulaci�n y demodulaci�n por posici�n de pulso - Realizar una pr�ctica sobre modulaci�n y demodulaci�n por posici�n de pulso- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre modulaci�n y demodulaci�n por frecuencia de pulso- Realizar una pr�ctica sobre modulaci�n y demodulaci�n por frecuencia de pulso- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre modulaci�n y demodulaci�n utilizando FM- Realizar una pr�ctica sobre modulaci�n y demodulaci�n utilizando FM
1,2
Unidad 3 Interacci�n Multilateral V�a Internet
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aRealizar� una aplicaci�n utilizando Interacci�n Multilateral V�a Internet para controlar un dispositivoa distancia
- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre muestreo y codificaci�n de la se�al digital
- Dise�ar un sistema de comunicaci�n utilizando protocolos TCP/IP y UDP
- Realizar pr�cticas de recepci�n y decodificaci�n digital
2,3
Unidad 4 Telecontrol por radio
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aConstruir� un - Realizar Investigaci�n documental y en internet 2,4
47
sistema de control por radio para comandar un dispositivo a distancia
sobre telecontrol usando modulaci�n AM y FM
- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre Comunicaci�n Satelital y GPS
- Realizar pr�cticas de sistemas de control por radio
- Dise�ar un dispositivo para comandar un dispositivo a distancia
Unidad 5 Telecontrol �ptico
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aConstruir� un sistema de comunicaci�n �ptico para controlar un dispositivo a distancia
- Exponer por equipos los principios �pticos b�sicos.
- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre propagaci�n electromagn�tica en el interior de la fibra
- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre atenuaci�n y dispersi�n
- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre dispositivos emisores: LEDs
- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre dispositivos LASERs
- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre fotodetectores, transductores y amplificadores �pticos.
- Realizar pr�cticas de comunicaci�n �ptica.
- Construir un sistema de comunicaci�n �ptico para controlar un dispositivo a distancia
1,2,5,6,7,8,9
Unidad 6
Telecontrol por telefon�aObjetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
48
Dise�ar� un sistema de comunicaci�n por tel�fono para controlar un dispositivo a distancia
- Realizar Investigaci�n documental y en internet sobre DTMF y SMS.
- Dise�ar un sistema de transmisi�n de informaci�n por SMS
- Realizar una aplicaci�n
1,2,10,11,12
10. FUENTES DE INFORMACI�N
1.- Process/Industrial Instruments and Controls Handbook, 5th Edition by Gregory K. McMillan and Douglas M. Considine
2.- Electrical Engineer's Reference Book by M A LAUGHTON and D F Warne3.- Data and Computer Communications, Gurdeep S. Hura and Mukesh Singhal 4.- Short-range Wireless Communication, Second Edition: Fundamentals of RF
System Design and Application5.- Optical fiber communications 3rd Ed, G. Keiser, ISBN 0-07-236076-3, McGraw-Hill,
Singapor, 2000. 6.- Semiconductor devices for optical communications, vol. 39 in Topics in applied
physics, ISBN 0-387-11348-7, Springer-Verlag, New York, 1982. 7.- Fundamentals of photonics, B. E. A. Saleh and M. C. Teich, ISBN, 0-471-83965-5,
John Wiley, USA, 1991. 8.- Optical communications systems, J. Gowar, ISBN 0-13-63727-6, Prentice Hall, UK,
1993. 9.- Fundamentals of optical fibers, J. A. Buck, ISBN 0-471-30818-8, John Wiley, New
York, 1995. 10.- UMTS: The Fundamentals by Bernhard H. Walke, P. Seidenberg, and M. P.
Althoff.11.- Broadband Wireless Mobile: 3G and Beyond, Willie W. Lu, William Lu.12.- Introduction to 3G Mobile Communications, Second Edition, Juha Korhonen
11. PR�CTICAS
- Modulaci�n y demodulaci�n por posici�n de pulso- Modulaci�n y demodulaci�n por frecuencia de pulso- Modulaci�n y demodulaci�n utilizando FM- Recepci�n y decodificaci�n digital- Sistema de control por radio- Comunicaci�n �ptica.- Transmisi�n de informaci�n por SMS
Requerimientos:
Osciloscopios, mult�metros, generador de funciones, Fuentes de alimentaci�n, Conexi�n a interne, Computadoras, medidor de espectros, acopladores de fibras, switch (inform�tico)
49
1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
Carrera:
Clave de la asignatura:
Horas teor�a-horas pr�ctica-cr�ditos
Mecatr�nica (Optativa)
Ingenier�a Electr�nica
OEA-0408
3-2-8
2.- HISTORIA DEL PROGRAMA
LUGAR Y FECHA DE ELABORACI�N O
REVISI�N
PARTICIPANTES OBSERVACIONES(CAMBIOS Y
JUSTIFICACI�N)Aguascalientes, Ags. del 22 al 26 de enero de 2007
M.C. V�ctor M. Estrada Gardea, C. a Dr. Jos� A. Calder�n Mart�nez
Reuni�n de academia para el dise�o curricular de la especialidad de Ingenier�a Electr�nica
3.- UBICACI�N DE LA ASIGNATURA
a). Relaci�n con otras asignaturas del plan de estudio
ANTERIORES POSTERIORESASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMA
Programaci�n IIControl IIMicroprocesadoresy microcontroladorInstrumentaci�nElect. Anal�gica IIIM�quinas el�ctricas,PLCs
De todas estas materias, son
esenciales todos
los contenidos.
b). Aportaci�n de la asignatura al perfil del egresado:
Le permitir�:
Dar soluci�n a problemas de producci�n industrial mediante el an�lisis de causa efecto.
Generar alternativas, pruebas, evaluaci�n de soluciones, validaci�n y administraci�n de procesos t�cnicos industriales.
50
4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO:
Al finalizar el curso el alumno ser� capaz de:
Integrar conceptos, herramientas y tecnolog�as de la ingenier�a mec�nica, electr�nica y el control computarizado en forma innovadora y con valor agregado, para el dise�o y manufactura industrial de productos y procesos.
5.- TEMARIO
Unidad Temas SubtemasI Introducci�n
.1.1 Antecedentes1.2 Tecnolog�as
II Dise�o de Mecanismos 2.1 Dimensiones, tolerancias y ajustes2.1.1 Normas2.1.2 Interpretaci�n de planos
2.2 Transmisi�n de movimiento2.2.1Barra2.2.2 Flexible2.2.3 Engranaje2.2.4 Leva
2.3 Innovaciones
IIISensores y Actuadores 3.1 Fundamentos de Transductores
3.2 Sensores especiales3.3 Adquisici�n de datos3.4 Fusi�n sensorial3.5 Neum�ticos3.6 Producci�n y distribuci�n del aire
comprimido3.7 V�lvulas, reguladores y Sistemas
Electro-neum�ticos3.8 Hidr�ulicos3.9 Principios de Operaci�n de los cilindros
hidr�ulicos3.10 Caracter�sticas t�cnicas y
requerimientos de los cilindros hidr�ulicos
3.11 Tipos de motores especiales3.12 Instrumentaci�n y control de motores
especiales3.13 Actuadores Servocontrolados
IV
Control num�rico computarizado
4.1 Fundamentos de CNC4.1.1.Ventajas del CNC4.1.2 Controladores4.1.3 Sistema incremental y absoluto4.1.4 Maquinado
4.2 Programaci�n4.2.1 Manual4.2.2 Asistida
4.3 Simulaci�n
51
V Aplicaciones de L�gica Programable
5.1 PLC’s5.2 DSPs5.3 FPGAs5.4 PLAs5.5 PLDs
VI Integraci�n de tecnolog�as 6.1 Sistema automatizado6.2 CIM6.2 Interfaz hombre-m�quina6.3 Proyecto integrador
6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS Destreza en la utilizaci�n y programaci�n de microcontroladores y
microprocesadores. Habilidad en lenguajes de programaci�n industrial. Habilidad en la metodolog�a de investigaci�n documental. Destreza en uso de t�cnicas de comunicaci�n humana y trabajo en equipo. Destreza en la utilizaci�n de PLC’s. Habilidad en el dise�o de circuitos anal�gicos. Habilidad en la aplicaci�n de las t�cnicas de control en el dise�o. Conocimientos generales de sensores y actuadores
7.- SUGERENCIAS DID�CTICAS Estimular al alumno al desarrollo de su pensamiento l�gico y creativo. Propiciar la investigaci�n mediante la b�squeda y selecci�n de los temas del
curso. Dise�ar pr�cticas para que el alumno las desarrolle en el laboratorio y solicitar el
informe correspondiente. Promover la formaci�n de comunidades de aprendizaje. Coordinar la b�squeda y selecci�n documental de temas para la elaboraci�n de
anteproyectos. Promover la soluci�n de problemas referentes a temas vistos en clase. Estimular la participaci�n en clase.
8.- SUGERENCIAS DE EVALUACI�N
Reportes y actividades realizadas en el laboratorio. Ex�menes escritos considerando que no sea el factor decisivo para la acreditaci�n
del curso. Participaci�n en las actividades programadas en la materia:
- Participaci�n en clase.- Cumplimiento de pr�cticas de laboratorio.- Exposici�n de temas.- Paneles.
Proyecto final.
52
9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1 Introducci�n
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aDescribir� el concepto de mecatr�nica para identificar las disciplinas que en ella influyen, as� como sus aplicaciones
Definir el concepto de Mecatr�nica.Reconocer las aplicaciones de la Mecatr�nica as� como los tipos de problemas que �sta puede solucionar.
1
Unidad 2 Dise�o de Mecanismos
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aInterpretar� las normas y caracter�sticas de los tipos de elementos mec�nicos b�sicos para su utilizaci�n en sistemas mecatr�nicos
Describir la funci�n de los tipos de elementos mec�nicos.Investigar las especificaciones de acuerdo a las normas establecidas, de los elementos b�sicos mec�nicos.Investigar cuales son los elementos mec�nicos m�s �tiles en mecatr�nica.
2, 3, 4
Unidad 3 Sensores y actuadores
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aAplicar� los sensores y actuadores que intervienen en un sistema mecatr�nico para dar soluciones apropiadas en sistemas del mismo tipo.
Identificar los sensores y su funcionamiento utilizados en mecatr�nica.Identificar los actuadores y su funcionamiento utilizados en mecatr�nica.Analizar sistemas que contengan sensores y actuadores.Analizar sistemas mecatr�nicos sencillos que contengan sensores y actuadores.
1, 4, 5
53
Unidad 4Control num�rico computarizado
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aAnalizar� los principios y aplicaciones del Control Num�rico Computarizado parasimular sistemas mecatr�nicos.
Identificar el software para simulaci�n, as� como los equipos controlados num�ricamente.Emplear el software necesario para efectuar simulaci�n de sistemas mecatr�nicos.Emplear el control num�rico en la soluci�n de sistemas.
3, 6, 7
Unidad 5 Aplicaciones de l�gica programable
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aAplicar� los dispositivos programables en la soluci�n de problemas de mecatr�nica
Identificar los dispositivos programables m�s id�neos en sistemas mecatr�nicos.Investigar las normas b�sicas de los dispositivos programables.Programar dispositivos para la soluci�n de problemas mecatr�nicos.
1, 9, 10
Unidad 6 Integraci�n de tecnolog�as
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aResolver� problemas sencillos del �rea de mecatr�nica.
Conocer� dispositivos y equipos que intervienen en sistemas integrados.Ser� capaz de programar diversos dispositivos y maquinas para la soluci�n de problemas mecatr�nicos.
8, 9, 10
10. FUENTES DE INFORMACI�N
1. Bolton, W. MecatrÄnica Alfaomega Grupo Editor , 20012. Graphics for Engineers, Second Edition, JAMES H. EARLE, ADDISON- WESLEY PUBLISHING COMPANY, 1989, USA.3. McMahon, CAD/CAM, Addison-Wesley, USA 1993.4. Dise�o En Ingenier�a Mec�nica. Joseph Edward Shigley. McGraw-Hill5. Manual de Mec�nica Industrial (4 tomos)Cultural de Ediciones, S. A.6. Geoffrey, B., Fundamentals of Machining and Machine Tools, Ed. Dekker, USA 1989.
54
7. Nanfara, F., The CNC Workbook: An Introduction to Numerical Control, Ed. Addison-Wesley, USA 1995.8. Manual de Dise�o de Producto para Manufactura (3 tomos)McGraw Hill9. Singh, N., Systems Approach to Computer-Integrated Design andManufacturing, Wiley, New York, 1996.10. Viswanadham, N. y Y. Narahari, Performance Modeling of AutomatedManufacturing Systems , Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1992.
11. PR�CTICAS
Dise�ar mecanismos mediante software CAD/CAMDesarrollar pr�cticas mediante el uso de dispositivos neum�ticos, neum�ticos y el�ctricos.Simular el maquinado de piezas en 3D.Desarrollar un proyecto que integre diversos mecanismos y dispositivos para resolver un
problema en real
55
1. DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
Carrera:
Clave de la asignatura:
Horas teor�a-horas pr�ctica-cr�ditos
Rob�tica y Visi�n
Ingenier�a Electr�nica
OEA–0406
3 - 2 - 8
2. HISTORIA DEL PROGRAMA
LUGAR Y FECHA DE ELABORACI�N O
REVISI�N
PARTICIPANTES OBSERVACIONES(CAMBIOS Y
JUSTIFICACI�N)Aguascalientes, Ags. Del 22 al 26 de enero de 2007
Academia de Maestros de Electr�nica
C. a Dr. Jos� Antonio Calder�n Mart�nezM. C. V�ctor M. Estrada Gardea
Reuni�n de academia para el dise�o curricular de la especialidad de Ingenier�a Electr�nica
3.- UBICACI�N DE LA ASIGNATURA
a). Relaci�n con otras asignaturas del plan de estudio
ANTERIORES POSTERIORESASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMA
Control DigitalInstrumentaci�n.Microcontroladores y Microprocesadores.Programaci�nMecatr�nica.
Todos los
contenidos son
importantes
Proyecto de Inversi�n
Desarrollo de Prototipos
56
b). Aportaci�n de la asignatura al perfil del egresado:
Le permitir�:
Desarrollar proyectos tecnol�gicos y cient�ficos de vanguardia en las �reas de Rob�tica y Visi�n Artificial.
Asumir una clara responsabilidad respecto a los impactos que los proyectos de innovaci�n tecnol�gica puedan tener en los aspectos socioecon�micos y ecol�gicos.
4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO:
Al final del curso es alumno ser� capaz de:
Analizar arquitecturas de robots, determinar la cinem�tica de robots, y aplicar t�cnicas de tratamiento de im�genes, para desarrollar aplicaciones novedosas de rob�tica y visi�n artificial.
5.- TEMARIO
UNIDAD TEMAS SUBTEMAS
1 Introducci�n a la Rob�tica 1. Antecedentes hist�ricos2. Conceptos de rob�tica3. Conceptos y antecedentes de
manipuladores.4. Antecedentes de rob�tica industrial
2 Fundamentos para modelado de robots.
1. Introducci�n2. Arquitecturas de robots.3. Espacio de trabajo4. Localizaci�n espacial.5. Matrices de rotaci�n.6. Matrices de transformaci�n
homog�nea.
3 Modelado cinem�tico de robots.
1. Introducci�n.2. Descripci�n de la cadena
cinem�tica de robots.3. Cinem�tica directa.4. Cinem�tica inversa.5. Matriz Jacobiana.
57
UNIDAD TEMAS SUBTEMAS
4 Programaci�n y aplicaciones de robots.
1. Introducci�n.2. M�todos de programaci�n.3. Lenguajes de programaci�n de
robots.4. Aplicaciones de robots.
5 Sistemas de Visi�n Artificial.1. Introducci�n.2. Sistemas humano y artificial.3. Sensores.4. Iluminaci�n.5. Digitalizaci�n.6. Comunicaci�n.
6 Aplicaciones de Sistemas de Visi�n Artificial.
.
1. Adquisici�n.2. Pre-procesamiento.3. Segmentaci�n.4. Extracci�n de caracter�sticas.5. Tecnolog�as relacionadas.6. Aplicaciones de visi�n.
6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS
Conocimientos de matem�ticas en el manejo de matrices y transformadas. Habilidad en el manejo de software. Habilidad en lenguajes de programaci�n de alto nivel. Habilidades para realizar investigaci�n documental. Destreza en uso de t�cnicas de comunicaci�n humana y trabajo en equipo. Habilidad en la aplicaci�n de las t�cnicas de control en el dise�o.
7.- SUGERENCIAS DID�CTICAS
Estimular al alumno al desarrollo de su pensamiento l�gico y creativo. Propiciar la investigaci�n mediante la b�squeda y selecci�n de los temas del
curso. Dise�ar pr�cticas para que el alumno las desarrolle en el laboratorio y solicitar el
informe correspondiente. Coordinar la b�squeda y selecci�n documental de temas para la elaboraci�n de
anteproyectos. Promover la soluci�n de problemas referentes a temas vistos en clase.
58
Estimular la participaci�n en clase. Queda a elecci�n del docente manejar un problema espec�fico para cada unidad, o
bien el desarrollar un proyecto para las Unidades 4 y 6, o para todo el curso.
8.- SUGERENCIAS DE EVALUACI�N
Ex�menes escritos, al final de cada unidad Investigaci�n, exposici�n, entrega de tarea semanal o quincenal. Pr�cticas de laboratorio y entrega de reporte escrito. Participaci�n en clase. Proyecto final. Participaci�n en eventos acad�micos afines.
9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1 Introducci�n a la Rob�tica
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Conocer� los antecedentes hist�ricos de la Rob�tica apreciando su importancia en el actual desarrollo de la rob�tica y se familiarizara con la terminolog�a y conceptos de manipuladores, as� como las tecnolog�as utilizadas.
Examinar como se ha desarrollado la rob�tica de acuerdo a las necesidades y tecnolog�as de su tiempo.Comprender la terminolog�a y conceptos utilizados en rob�tica.Identificar las diversas tecnolog�as utilizadas en el desarrollo de robots.
2, 3, 4
Unidad 2 Fundamentos para modelado de robots
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Analizar� las diferentes arquitecturas de robots, determinar� el espacio de trabajo de robots y comprender� la representaci�n de s�lidos en el espacio.
Examinar las arquitecturas cl�sicas de robots.Identificar arquitecturas novedosas de robots.Calcular espacios de trabajo de diversos robots.Representar matem�ticamente s�lidos en el espacio.
1, 2, 3, 4, 5
59
Unidad 3 Modelado cinem�tico de robots
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Realizar� el estudio anal�tico de la geometr�a del movimiento del robot con respecto a un sistema de coordenadas de referencia fijo, como una funci�n del tiempo sin considerar fuerzas/momentos que originan dicho movimiento.
Identificar los elementos que conforman una cadena cinem�tica.Analizar los diferentes sistemas de coordenadas utilizadas en rob�tica.Describir anal�ticamente el movimiento de robots en el espacio en funci�n del tiempo.
1, 2, 3
Unidad 4 Programaci�n y aplicaciones de robots
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Programar� tareas a un robot espec�fico, as� como desarrollar� aplicaciones novedosas de robots
Identificar los diversos m�todos de programaci�n de robots.Utilizar un lenguaje de programaci�n de robots.Desarrollar una aplicaci�n de un robot.
2, 3, 5
Unidad 5 Sistemas de Visi�n Artificial
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aConocer� los antecedentes de visi�n y su terminolog�a, y analizar� las arquitecturas t�picas y avanzadas de sistemas de visi�n.
Identificar los elementos de un sistema de visi�n.Analizar las tecnolog�as utilizadas en sistemas de visi�n artificial.
6, 7, 8
60
Unidad 6Aplicaciones de Sistemas de Visi�n Artificial
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�aAnalizar� las diferentes t�cnicas de tratamiento de im�genes, y ser� capaz de desarrollar una aplicaci�n novedosa de visi�n artificial.
Analizar diversas t�cnicas de tratamiento de im�genes.Analizar aplicaciones de sistemas de visi�n artificial.Desarrollar una aplicaci�n de sistemas de visi�n artificial.
8, 9, 10, 11
9. FUENTES DE INFORMACI�N
1. Craig, J. J.Introduction. to Robotics. Mechanics and Control Addison-Wesley Publishing
Company
2. Fu, K. S., Gonz�lez, R. C. y Lee, C. S. G.RobÄtica,Control, DetecciÄn, VisiÄn e Inteligencia McGraw Hill
3. Barrientos, A., Pe��n, L. F,. Balaguer, C. y Aracil, R.Fundamentos de RobÄticaMcGraw Hill
4. GrooverRobÄtica IndustrialPrentice may International
5. Ollero Baturone, A.RobÄtica Manipuladores y Robots MÄvilesAlfaomega Marcombo
6. Haralick, R. M. and Shapiro, L.G.Computer and Robot Vision Vol. I and IIAddison-Wesley Publishing Company
7. Davies, E. R.Machine Vision: Theory, Algorithms, PracticalitiesAcademic Press
8. Gonzalez, R. C. and Woods, R. E.Digital Image Processing (2nd Edition)Prentice Hall; 2nd edition (January 15, 2002)
9. Gonzalez, R. C. Woods, R. E. and Eddins S. L.Digital Image Processing Using MATLAB
61
Prentice Hall; 1st edition (September 5, 2003)
10. Pham, D. T. and Alcock, R. J.Smart Inspection Systems: Techniques and Applications of Intelligent VisionAcademic Press; Bk&CD-Rom edition (June 6, 2003)
11. Duda, R. O., Hart, M. E. and Stork D. G.Pattern Classification (2nd Edition)Wiley-Interscience
12. Stork, D. G. and Yom-Tov, E.Computer . Manual in MATLAB to Accompany Pattern Classification, Second EditionWiley-Interscience; 2nd edition (April 8, 2004)
Software:MATLAB (6.5 o superior) Toolbox de rob�tica Toolbox de control Toolbox de Procesamiento de im�genes
Borland Delphi.Visual C++LabView.
Hardware:Robot ER-V Plus.Robot FANUCRobots de dise�o propio.C�maras
11. PR�CTICAS
Se sugiere que las pr�cticas propuestas sean realizadas por equipos para estar enconcordancia con la finalidad de fomentar la discusi�n de ideas y el trabajo en equipo:
Unidad Pr�ctica
4. Programaci�n y aplicaciones de robots.
Definir una tarea especifica a ser realizada mediante la utilizaci�n de un robot. Realizar la ense�anza, programaci�n y ejecuci�n de la tarea.
Discusi�n de alg�n problema en un medio ambiente especifico (manufactura, servicio, esparcimiento, etc.) y dise�ar una soluci�n mediante la aplicaci�n de robots.
6. Aplicaciones de visi�n artificial.
Discusi�n de alg�n problema en un medio ambiente especifico (manufactura, vigilancia, transporte, esparcimiento, etc.) y dise�ar una soluci�n mediante la aplicaci�n de un sistema de visi�n artificial.
62
1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
Carrera:
Clave de la asignatura:
Horas teor�a-horas pr�ctica-cr�ditos
Software industrial (Optativa)
Ingenier�a Electr�nica
OEA-0409
3 - 2 - 8
2.- HISTORIA DEL PROGRAMA
LUGAR Y FECHA DE ELABORACI�N O REVISI�N
PARTICIPANTES OBSERVACIONES(CAMBIOS Y
JUSTIFICACI�N)Aguascalientes, Ags. del 22 al 26 de enero de 2007
Ing Arturo Gallegos Reyes.M.C. H�ctor Arellano Rangel.
Reuni�n de academia para el dise�o curricular de la especialidad de Ingenier�a Electr�nica
3.- UBICACI�N DE LA ASIGNATURA
a). Relaci�n con otras asignaturas del plan de estudio
ANTERIORES POSTERIORESASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMA
Dibujo electr�nico Principios del
dibujo t�cnico y del
dise�o asistido por
computadora
En todas las asignaturas donde se realicen proyectos.
Dise�o de diagramas esquem�ticos mediante CAD
63
b). Aportaci�n de la asignatura al perfil del egresado
Le permitir�:
Dise�ar, analizar, adaptar, operar y construir sistemas anal�gicos y digitales Planear, organizar, dirigir y controlar actividades de instalaci�n, operaci�n y
mantenimiento de sistemas y equipo electr�nico. Desarrollar, dirigir y participar en proyectos de investigaci�n y desarrollo
tecnol�gico en el �rea de ingenier�a electr�nica Dirigir y participar en equipos de trabajos interdisciplinarios y multidisciplinarios
4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO.
Al final del curso el alumno ser� capaz de:
Aplicar las herramientas del dibujo asistido por computadora haciendo uso del Autocad y Solidworks para la elaboraci�n, interpretaci�n y supervisi�n de planos de diferentes ramas de la ingenier�a
5.- TEMARIOUnidad Temas Subtemas
1 Software de dise�o en ingenier�a
1.1.- Sistemas CAE. (Ingenier�a Asistidapor Computadora).
1.2.- Sistemas CAD/CAM. (Dise�o/Fabricaci�n Asistida Por Computadora).
1.3.- Sistemas PIS. (Sistema de informaci�nde Im�genes).
1.4.- Sistemas CATVI. (An�lisis de Im�genes Variables en el Tiempo)
1.5.- Sistemas FMS. (Sistema de Fabricaci�n Flexible)
1.6.- Sistemas AM. (Fabricaci�n Aut�noma)
1.7.- Sistemas ISIS. (Sistema de Inteligencia Artificial)
2 Autocad B�sico2.1.- Introducci�n al AutoCAD 2.2.- Configuraci�n b�sica y comandos
iniciales 2.3.- Comandos b�sicos para la creaci�n
de entidades 2.4.- Manejo de layers 2.5.- Control del �rea de dibujo 2.6.- Estilos de texto 2.7.- Comandos de selecci�n 2.8.- Comandos b�sicos de modificaci�n 2.9.- Sombreado de dibujos 2.10.- Comandos de modificaci�n avanzada.
64
3 Autocad Avanzado 3.1.- Concepto del 3D. 3.2.- Planos de Trabajo: UCS. 3.3.- Herramientas de Visualizaci�n. 3.4.- Superficies: primitivas y compuestas.3.5.- S�lidos: primitivos y compuestos 3.6.- Comandos de modificaci�n. 3.7.- Aplicaci�n de materiales. 3.8.- Ploteo e impresi�n
4Solidworks
4.1.- Comandos b�sicos del software. 4.2.- Generaci�n de s�lidos. 4.3.- Generaci�n de ensambles. 4.4.- Generaci�n de dibujos de partes y
ensamblajes4.5.- T�cnicas de dimensionamiento.4.6.- Tolerancias.4.7.- Intercambiabilidad. 4.8.- Representaci�n de la tolerancia.
5 Dibujos de ingenier�a5.1.- Interpretaci�n de planos de diferentes
ramas de la ingenier�a 5.2.- Simbolog�a de electricidad y
electr�nica.5.3.- Simbolog�a de instrumentaci�n.
6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS
Manejo b�sico de un sistema operativo Normas de dibujo b�sico. Comprensi�n y lectura de ingl�s t�cnico
7.- SUGERENCIAS DID�CTICAS
Investigar las caracter�sticas de los diferentes tipos de software de dise�o en ingenier�a
Investigar las normas vigentes de aplicaci�n en dibujo. Dibujar piezas mec�nicas utilizando el software especificado. Elaborar planos de sistemas electromec�nicos para su interpretaci�n. Realizar visitas a diferentes tipos de empresas para obtener informaci�n y
desarrollar ejemplos pr�cticos Exposici�n de trabajos. Talleres de soluci�n de casos pr�cticos en clase. Organizar sesiones grupales de discusi�n de conceptos. Investigaci�n documental en diversas fuentes de informaci�n.
8.- SUGERENCIAS DE EVALUACI�N
Examen diagn�stico Reporte de trabajos desarrollados. Elaboraci�n e interpretaci�n de planos.
65
Participaci�n en clase. Exposiciones de los trabajos realizados. Puntualidad y asistencia.
9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1 Software de dise�o en ingenier�a
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Conocer� las caracter�sticas principales de losdiferentes tipos de Software de dise�o en ingenier�a para establecer sus campos de aplicaci�n.Comparar� el sistema CAD/CAM con los otros sistemas para establecer sus ventajas, desventajas, alcances y limitaciones.
Investigar las caracter�sticas de los siguientes sistemas de dise�o:
Sistemas CAESistemas CAD/CAMSistemas PISSistemas CATVISistemas FMS Sistemas AM.
Realizar un an�lisis de las caracter�sticas de los diferentes sistemas de dise�o para conocer sus �reas de aplicaci�n.
Comparar al sistema CAD/CAM con el resto de los sistemas de dise�o y establecer sus ventajas y desventajas as� como sus alcances y limitaciones
1,2,3
Unidad 2Autocad B�sico
Objetivo educacional
Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Aplicar� los comandos b�sicos del Autocad para crear, modificar y analizar objetos y ensambles.
Investigar y relacionar los comandos b�sicos del Autocad.Realizar, a trav�s de ejercicios pr�cticos, el trazo de l�neas y texto. Efectuar el trazo de figuras y objetos, a trav�s de ejercicios en que se requiera de contenido y precisi�n.Elaborar dibujos de partes y ensambles.Efectuar mediante ejercicios pr�cticos la edici�n de dibujos y ensambles.Elaborar dibujos para visualizar las t�cnicas de dimensionado.Realizar ejercicios pr�cticos donde se apliquen las normas de acotaci�n tolerancia y acabados.
2,3,4,5,6,7,8,9
66
Unidad 3Autocad Avanzado
Objetivo educacional
Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Aplicar� los comandos avanzados del Autocad para crear, modificar y analizar objetos y ensambles.
Investigar y relacionar los comandos avanzados y las herramientas de visualizaci�n del Autocad.Investigar las diferentes herramientas de visualizaci�n del Autocad.Realizar dibujos de superficies primitivas y compuestas en 3D.Elaborar dibujos de s�lidos primitivos y compuestos en 3D.Realizar ejercicios para la edici�n de superficies y s�lidos en 3D. Efectuar ejercicios pr�cticos de dibujos de materiales en 3D donde se considere la rotaci�n, simetr�a y alineaci�n.Investigar y aplicar en casos pr�cticos los diferentes comandos de impresi�n y ploteo del Autocad.
2,3,4,5,6,7,8,9
Unidad 4Solidworks
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Aplicar� los comandos del Solidworks para crear, modificar y analizar objetos y ensambles.
Investigar y relacionar los comandos b�sicos del Solidworks.Efectuar el trazo de s�lidos y ensambles pr�cticos.Elaborar dibujos de partes y ensamblajes pr�cticos.Efectuar mediante ejercicios pr�cticos la edici�n de dibujos y ensambes.Investigar y analizar las diferentes t�cnicas de dimensionamiento.Elaborar dibujos para aplicar las t�cnicas de dimensionado.Realizar dibujos de superficies primitivas y compuestas en 3D.Elaborar dibujos de s�lidos primitivos y compuestos en 3D.Realizar ejercicios para la edici�n de superficies y s�lidos en 3D.Efectuar ejercicios pr�cticos de dibujos de materiales en 3D.
1,2,4,8,10
67
Unidad 5Dibujos en Ingenier�a
Objetivo educacional Actividades de aprendizaje Bibliograf�a
Aplicar� la simbolog�a de los diferentes campos de la Ingenier�a para interpretar y elaborar planos de instalaciones industriales
Investigar en equipos sobre instalaciones el�ctricas industriales y residenciales, instalaciones neum�ticas e hidr�ulicas, para elaborar diagramas y planos utilizando las normas y simbolog�a adecuada.
1,3,10
10. FUENTES DE INFORMACI�N
1.-Howard, J. (2005). Introduction to solid modeling using Solidworks. USA: Prentice Hall.2. Bertoline, G., Wiebe, E., Miller C., Mohler J. (1999). Dibujo en ingenierÅa y comunicaciÄn grÇfica. USA: McGraw Hill. 3. Shumaker, M., Madsen, D. (2004). AutoCad and applications. USA: The Goodheart-Willcox company, Inc, 4. Luzzade, W., Duff , J. (2000). Fundamentos de dibujo de ingenierÅa. USA: Prentice Hall. 5. French, T., Vierck, C. (1981). Dibujo de ingenierÅa. USA: McGraw Hill. 6. Jensen, C. (1990). Dibujo y diseÉo de ingenierÅa. USA: McGraw-Hill. 7. Jensen, C., Hines, R. (1997). Interpreting engineering drawings. USA: DELMAR Publishers.8 Foster, L. (1986). Geo-Metrics II, The application of geometric tolerancing techniques. USA: Addison-Wesley.9.. Giseke, F., Spencer, M. (1992). Dibujo TÑcnico. USA: Limusa.10. Lueptow, M., Mimbiole, M. (2004). Learning Solidworks. USA: Prentice Hall.
11. PR�CTICAS
Elaboraci�n de dibujos en 2D y 3D con la ayuda de paquetes computacionales e impresiones relativas a dichos temas.
Interpretaci�n de dibujos que incluyan acotaciones, tolerancias y acabados superficiales.
Realizar dibujos de circuitos el�ctricos y electr�nicos, utilizando los manuales de I.E.E.E.
Elaboraci�n y modificaci�n de s�lidos. Elaboraci�n de dibujos en orden ascendente de complejidad, con apego a la
normatividad, claridad y limpieza, incluyendo acotaciones, tolerancias, ajuste y acabado superficial.
Elaboraci�n de diagramas y planos de instalaciones industriales utilizando las normas y simbolog�a vigente.
68
1 Mapa Curricular.
La especialidad queda insertada en el mapa curricular de la forma que se muestra en la
ilustraci�n de la p�gina siguiente.
En el s�ptimo semestre se ubica la materia de TecnologÅas para la AutomatizaciÄn
(b�sica); la cual es pre-requisito de la de DiseÉo de Sistemas de Control. El total de
cr�ditos del s�ptimo periodo es de 48, lo cual representa un buen balance con el resto de
los semestres.
El octavo semestre se posiciona el resto de las materias b�sicas de la especialidad, que
junto con el resto de las materias de dicho semestre acumulan 38 cr�ditos.
Por �ltimo, en el noveno semestre se tiene una materia optativa la cual puede
seleccionarse de entre las de la tabla ; junto con la residencia, aportan un total de 28
cr�ditos, con los cuales se completan los cr�ditos reglamentarios de la carrera.
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