MÓDULO 1. AUTÓMATAS PROGRAMABLES PLC´S
UNIDAD DIDÁCTICA 1. CONCEPTOS Y EQUIPOS UTILIZADOS EN AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
- Conceptos iniciales de automatización
- Fijación de los objetivos de la automatización industrial
- Grados de automatización
- Clases de automatización
- Equipos para la automatización industrial
- Diálogo Hombre-máquina, HMI y SCADA
UNIDAD DIDÁCTICA 2. CLASIFICACIÓN DE LOS AUTÓMATAS PROGRAMABLES
- Introducción a las funciones de los autómatas programables PLC
- Contexto evolutivo de los PLC
- Uso de autómatas programables frente a la lógica cableada
- Tipología de los autómatas desde el punto de vista cuantitativo y cualitativo
- Definición de autómata microPLC
- Instalación del PLC dentro del cuadro eléctrico
UNIDAD DIDÁCTICA 3. ARQUITECTURA DE LOS AUTÓMATAS
- Funcionamiento y bloques esenciales de los autómatas programables
- Elementos de programación de PLC
- Descripción del ciclo de funcionamiento de un PLC
- Fuente de alimentación existente en un PLC
- Arquitectura de la CPU
- Tipología de memorias del autómata para el almacenamiento de variables
UNIDAD DIDÁCTICA 4. ENTRADA Y SALIDA DE DATOS EN EL PLC
- Módulos de entrada y salida
- Entrada digitales
- Entrada analógicas
- Salidas del PLC a relé
- Salidas del PLC a transistores
- Salidas del PLC a Triac
- Salidas analógicas
- Uso de instrumentación para el diagnóstico y comprobación de señales
- Normalización y escalado de entradas analógicas en el PLC
UNIDAD DIDÁCTICA 5. DESCRIPCIÓN DEL CICLO DE FUNCIONAMIENTO DEL AUTÓMATA
- Secuencias de operaciones del autómata programable: watchdog
- Modos de operación del PLC
- Ciclo de funcionamiento del autómata programable
- Chequeos del sistema
- Tiempo de ejecución del programa
- Elementos de proceso rápido
UNIDAD DIDÁCTICA 6. CONFIGURACIÓN DEL PLC
- Configuración del PLC
- Tipos de procesadores
- Procesadores centrales y periféricos
- Unidades de control redundantes
- Configuraciones centralizadas y distribuidas
- Comunicaciones industriales y módulos de comunicaciones
- Memoria masa
- Periféricos
UNIDAD DIDÁCTICA 7. ÁLGEBRA DE BOOLE Y USO DE ELEMENTOS ESPECIALES DE PROGRAMACIÓN
- Introducción a la programación
- Programación estructurada
- Lenguajes gráficos y la norma IEC
- Álgebra de Boole: postulados y teoremas
- Uso de Temporizadores
- Ejemplos de uso de contadores
- Ejemplos de uso de comparadores
- Función SET-RESET (RS)
- Ejemplos de uso del Teleruptor
- Elemento de flanco positivo y negativo
- Ejemplos de uso de Operadores aritméticos
UNIDAD DIDÁCTICA 8. PROGRAMACIÓN MEDIANTE DIAGRAMA DE CONTACTOS: LD
- Lenguaje en esquemas de contacto LD
- Reglas del lenguaje en diagrama de contactos
- Elementos de entrada y salida del lenguaje
- Elementos de ruptura de la secuencia de ejecución
- Ejemplo con diagrama de contactos: accionamiento de Motores-bomba
- Ejemplo con diagrama de contactos: estampadora semiautomática
UNIDAD DIDÁCTICA 9. PROGRAMACIÓN MEDIANTE LENGUAJE DE FUNCIONES LÓGICAS: FBD
- Introducción a las funciones y puertas lógicas
- Funcionamiento del lenguaje en lista de instrucciones
- Aplicación de funciones FBD
- Ejemplo con Lenguaje de Funciones: taladro semiautomático
- Ejemplo con Lenguaje de Funciones: taladro semiautomático
UNIDAD DIDÁCTICA 10. PROGRAMACIÓN MEDIANTE LENGUAJE EN LISTA DE INSTRUCCIONES IL Y TEXTO ESTRUCTURADO ST
- Lenguaje en lista de instrucciones
- Estructura de una instrucción de mando Ejemplos
- Ejemplos de instrucciones de mando para diferentes marcas de PLC
- Instrucciones en lista de instrucciones IL
- Lenguaje de programación por texto estructurado ST
UNIDAD DIDÁCTICA 11. PROGRAMACIÓN MEDIANTE GRAFCET
- Presentación de la herramienta o lenguaje GRAFCET
- Principios Básicos de GRAFCET
- Definición y uso de las etapas
- Acciones asociadas a etapas
- Condición de transición
- Reglas de Evolución del GRAFCET
- Implementación del GRAFCET
- Necesidad del pulso inicial
- Elección condicional entre secuencias
- Subprocesos alternativos Bifurcación en O
- Secuencias simultáneas
- Utilización del salto condicional
- Macroetapas en GRAFCET
- El programa de usuario
- Ejemplo resuelto con GRAFCET: activación de semáforo
- Ejemplo resuelto con GRAFCET: control de puente grúa
UNIDAD DIDÁCTICA 12. RESOLUCIÓN DE EJEMPLOS DE PROGRAMACIÓN DE PLC´S
- Secuencia de LED
- Alarma sonora
- Control de ascensor con dos pisos
- Control de depósito
- Control de un semáforo
- Cintas transportadoras
- Control de un Parking
- Automatización de puerta Corredera
- Automatización de proceso de elaboración de curtidos
- Programación de escalera automática
- Automatización de apiladora de cajas
- Control de movimiento vaivén de móvil
- Control preciso de pesaje de producto
- Automatización de clasificadora de paquetes
MÓDULO 2. REDES Y BUSES DE COMUNICACIÓN INDUSTRIALES
UNIDAD DIDÁCTICA 1. INTRODUCCIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE LAS REDES DE COMUNICACIÓN
- La necesidad de las redes de comunicación industrial
- Sistemas de control centralizado, distribuido e híbrido
- Sistemas avanzados de organización industrial: ERP y MES
- La pirámide CIM y la comunicación industrial
- Las redes de control frente a las redes de datos
- Buses de campo, redes LAN industriales y LAN/WAN
- Arquitectura de la red de control: topología anillo, estrella y bus
- Aplicación del modelo OSI a redes y buses industriales
- Fundamentos de transmisión, control de acceso y direccionamiento en redes industriales
- Procedimientos de seguridad en la red de comunicaciones
- Introducción a los estándares RS, RS, IEC, ISOCAN, IEC, Ethernet, USB
UNIDAD DIDÁCTICA 2. BUSES Y REDES INDUSTRIALES. CONCEPTOS INICIALES
- Buses de campo: aplicación y fundamentos
- Evaluación de los buses industriales
- Diferencias entre cableado convencional y cableado con Bus
- Selección de un bus de campo
- Funcionamiento y arquitectura de nodos y repetidores
- Conectores normalizados
- Normalización
- Comunicaciones industriales aplicadas a instalaciones en Domótica e Inmótica
- Buses propietarios y buses abiertos
- Tendencias
- Gestión de redes
UNIDAD DIDÁCTICA 3. FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN DE LOS PRINCIPALES BUSES INDUSTRIALES
- Clasificación de los buses
- AS-i (Actuator/Sensor Interface)
- DeviceNet
- CANopen (Control Area Network Open)
- SDS (Smart Distributed System)
- InterBus
- WorldFIP (World Factory Instrumentation Protocol)
- HART (Highway Addressable Remote Transducer)
- P-Net
- BITBUS
- ARCNet
- CONTROLNET
- PROFIBUS (PROcess FIeld BUS)
- FIELDBUS FOUNDATION
- MODBUS
- ETHERNET INDUSTRIAL
UNIDAD DIDÁCTICA 4. FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DEL BUS AS-INTERFACE (AS-I)
- Historia del bus AS-Interface
- Características del bus AS-i
- Componentes del bus AS-i pasarelas…
- Montaje y composición
- Configuración de la red AS-Interface
- Aplicación del modelo ISO/OSI albus AS-i
- Conectividad y pasarelas
- El esclavo y la comunicación con los sensores y actuadores (Interfaz )
- Sistemas de transmisión (Interfaz )
- El maestro AS-i (Interfaz )
- El protocolo AS-Interface: características, codificación, acceso al medio, errores y configuración
- Fases operativas del funcionamiento del bus
UNIDAD DIDÁCTICA 5. FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DEL BUS PROFIBUS FMS, DP Y PA
- PROFIBUS (Process Field BUS)
- Introducción a Profibus
- Utilización de los perfiles de PROFIBUS para DP, PA y FMS
- Modelo ISO OSI para Profibus
- Cable para RS-, fibra óptica y IEC -
- Coordinación de datos en Profibus
- Profibus DP Funciones Básicas y Configuración
- Profibus FMS
- Comunicación y aplicaciones del Profibus-PA
- Resolución de errores con Profisafe
- Aplicaciones para dispositivos especiales
- Archivos GSD y número de identificación para la conexión de dispositivos
UNIDAD DIDÁCTICA 6. FUNCIONAMIENTO Y COMPONENTES DEL PROTOCOLO CAN Y EL BUS CANOPEN
- Fundamentos del protocolo CAN
- Formato de trama en el protocolo CAN
- Estudio del acceso al medio en el protocolo CAN
- Sincronización
- Topología
- Tipología de conectores en CAN
- Aplicaciones: CANopen, DeviceNet, TTCAN…
- Introducción al BUS CANopen
- Arquitectura simplificada de CANOpen
- Uso del diccionario de objetos en CANopen
- Perfiles
- Gestión de la res
- Estructura de CANopen: definición de SDOs y PDOs
UNIDAD DIDÁCTICA 7. ETHERNET INDUSTRIAL
- Ethernet y el ámbito industrial
- Las ventajas de Ethernet industrial respecto al resto
- Soluciones para compatibilizar Ethernet en la industria
- Evoluciones del protocolo: RETHER y ETHEREAL
- Mecanismos de prioridad en Ethernet: IEEE P y configuración del switch
- Componentes y esquemas
- Uso de Ethernet industrial en los Buses de campo
- PROFINET
- EtherNet/IP
- ETHERCAT
UNIDAD DIDÁCTICA 8. REDES INALÁMBRICAS
- Contexto de la tecnología inalámbrica en aplicaciones industriales
- Sistemas Wireless
- Componentes
- Wireless en la industria
- Tecnologías de transmisión
- Tipologías de wireless
- Parámetros de las redes inalámbricas
- Antenas
- Wireless Ethernet
- Estándar IEEE
- Elementos de seguridad en una red Wi-Fi
MÓDULO 3. SISTEMAS HMI Y SCADA EN PROCESOS INDUSTRIALES
UNIDAD DIDÁCTICA 1. FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DE CONTROL Y SUPERVISIÓN DE PROCESOS: SCADA Y HMI
- Contexto evolutivo de los sistemas de visualización
- Sistemas avanzados de organización industrial: ERP y MES
- Consideraciones previas de supervisión y control
- El concepto de “tiempo real” en un SCADA
- Conceptos relacionados con SCADA
- Definición y características del sistemas de control distribuido
- Sistemas SCADA frente a DCS
- Viabilidad técnico económica de un sistema SCADA
- Mercado actual de desarrolladores SCADA
- PC industriales y tarjetas de expansión
- Pantallas de operador HMI
- Características de una pantalla HMI
- Software para programación de pantallas HMI
- Dispositivos tablet PC
UNIDAD DIDÁCTICA 2. EL HARDWARE DEL SCADA: MTU, RTU Y COMUNICACIONES
- Principio de funcionamiento general de un sistema SCADA
- Subsistemas que componen un sistema de supervisión y mando
- Componentes de una RTU, funcionamiento y características
- Sistemas de telemetría: genéricos, dedicados y multiplexores
- Software de control de una RTU y comunicaciones
- Tipos de capacidades de una RTU
- Interrogación, informes por excepción y transmisiones iniciadas por RTU´s
- Detección de fallos de comunicaciones
- Fases de implantación de un SCADA en una instalación
UNIDAD DIDÁCTICA 3. EL SOFTWARE SCADA Y COMUNICACIÓN OPC UA
- Fundamentos de programación orientada a objetos
- Driver, utilidades de desarrollo y Run-time
- Las utilidades de desarrollo y el programa Run-time
- Utilización de bases de datos para almacenamiento
- Métodos de comunicación entre aplicaciones: OPC, ODBC, ASCII, SQL y API
- La evolución del protocolo OPC a OPC UA (Unified Architecture)
- Configuración de controles OPC en el SCADA
UNIDAD DIDÁCTICA 4. PLANOS Y CROQUIS DE IMPLANTACIÓN
- Símbolos y diagramas
- Identificación de instrumentos y funciones
- Simbología empleada en el control de procesos
- Diseño de planos de implantación y distribución
- Tipología de símbolos
- Ejemplos de esquemas
UNIDAD DIDÁCTICA 5. DISEÑO DE LA INTERFAZ CON ESTÁNDARES
- Fundamentos iniciales del diseño de un sistema automatizado
- Presentación de algunos estándares y guías metodológicas
- Diseño industrial
- Diseño de los elementos de mando e indicación
- Colores en los órganos de servicio
- Localización y uso de elementos de mando
UNIDAD DIDÁCTICA 6. GEMMA: GUÍA DE LOS MODOS DE MARCHA Y PARADA EN UN AUTOMATISMO
- Origen de la guía GEMMA
- Fundamentos de GEMMA
- Rectángulos-estado: procedimientos de funcionamiento, parada o defecto
- Metodología de uso de GEMMA
- Selección de los modos de marcha y de paro
- Implementación de GEMMA a GRAFCET
- Método por enriquecimiento del GRAFCET de base
- Método por descomposición por TAREAS: coordinación vertical o jerarquizada
- Tratamiento de alarmas con GEMMA
UNIDAD DIDÁCTICA 7. MÓDULOS DE DESARROLLO
- Paquetes software comunes
- Módulo de configuraciónHerramientas de interfaz gráfica del operador
- Utilidades para control de proceso
- Representación de Trending
- Herramientas de gestión de alarmas y eventos
- Registro y archivado de eventos y alarmas
- Herramientas para creación de informes
- Herramienta de creación de recetas
- Configuración de comunicaciones
UNIDAD DIDÁCTICA 8. DISEÑO DE LA INTERFAZ EN HMI Y SCADA
- Criterios iniciales para el diseño
- Arquitectura
- Consideraciones en la distribución de las pantallas
- Elección de la navegación por pantallas
- Uso apropiado del color
- Correcta utilización de la Información textual
- Adecuada definición de equipos, estados y eventos de proceso
- Uso de la información y valores de proceso
- Tablas y gráficos de tendencias
- Comandos e ingreso de datos
- Correcta implementación de Alarmas
- Evaluación de diseños SCADA