1.- DATOS DE LA ASIGNATURA - itesrc.edu.mxitesrc.edu.mx/portal/docs/electro/especialidad_electromecanica2.pdf · 3.3 Acondicionamiento de señales 3.4 Tecnologías para la adquisición

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA 2.- HISTORIA DEL PROGRAMA

Lugar y fecha de elaboración o

revisión Participantes

Observaciones (cambios y

justificación)

Dirección de Institutos Tecnológicos

Descentralizados en la Cd. de México, del

22 al 23-Septiembre-2011

Representantes de: Instituto Tecnológico

Superior de Centla, Instituto Tecnológico

Superior de Misantla, Instituto Tecnológico

Superior de Nuevo Casas Grandes, Instituto

Tecnológico Superior de la Región

Carbonífera, Instituto Tecnológico Superior de

Lerdo e Instituto Tecnológico Superior de

Chalco

Se recomienda una próxima revisión en

Junio de 2013.

Nombre de la asignatura: Medición e Instrumentación Virtual Carrera: Ingeniería Electromecánica

Clave de la asignatura: AUF-1101

Horas teoría-Horas práctica-Créditos: 2-4-8

3.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO

ANTERIOR

POSTERIOR

ASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMAS

Mediciones mecánicas y eléctricas Instalaciones eléctricas Mecánica de fluidos Sistemas y Maquinas de fluidos. Controles eléctricos Circuitos Hidráulicos y Neumáticos.

Uso correcto de los equipos de medición tanto mecánica como eléctrica, con precisión y seguridad; así como las diferentes normas que existen al respecto. Tener las bases teórico-prácticas para proyectar y operar instalaciones eléctricas de tipo (residencial, comercial, industrial) acorde a las normas vigentes. Pruebas de los fluidos Hidrodinámica Desarrollar proyectos hidráulicos contemplando las normas y reglamentos vigentes. Interpretar las normas, especificaciones, códigos, manuales, planos y diagramas de equipos y sistemas electromecánicos. Aplicaciones de la Neumática-Electrónica e Hidráulica-Electrónica.

Autómatas programables

Automatización de sistemas neumáticos e hidráulicos utilizando el PLC.

4.- OBJETIVO(S) GENERALES DEL CURSO

Comprender y aplicar las normas de calibración, medición y acondicionamiento de señales

para diseñar circuitos, dispositivos y equipos electrónicos y microelectrónicas utilizados en el

desarrollo e integración de instrumentos virtuales de medición empleados en la medición de

variables de diferentes procesos industriales.

5.- TEMARIO

NUM. TEMAS SUBTEMAS

1 Conceptos básicos de la medición y de los sistemas de instrumentación.

1.1 Importancia del proceso de medición. 1.2 El concepto de instrumentos y del sistema general de medición. 1.3 Estudio de las características estáticas y dinámicas de los instrumentos. 1.4 Tipos de errores asociados a las mediciones. 1.5 Medición de variables 1.6 Normas de los instrumentos

2.1.1 Conceptos y definiciones 2.1.2 Estructura de una norma 2.1.3 Normas de instrumentación

1.7 Simbología eléctrica, hidráulica, neumática y electromecánica. 1.9 Elaboración e interpretación de plano instrumental aplicando las normas.

2 Calibración de los instrumentos

2.1 Erros de los instrumentos (Procedimiento general de calibración).

2.2 Calibración de los instrumentos de presión, caudal y nivel. 2.3 Calibración de los instrumentos de temperatura 2.4 Calibración de válvulas de control 2.5 Calibración de instrumentos digitales 2.6 Mantenimiento de instrumentos 2.7 Normativa de calidad ISO 9000-2000 aplicada a los

instrumentos.

3 Arquitectura general del sistema de instrumentación virtual.

3.1 Base conceptual y desarrollo de los instrumentos virtuales 3.2 Sistemas de instrumentación. 3.2.1 Configuración de los sistemas de instrumentación 3.2.2 Sensores e instrumentos inteligentes 3.3 Acondicionamiento de señales 3.4 Tecnologías para la adquisición de datos 3.4.1 Digitalizadores 3.4.2 Tareas de adquisición de datos 3.4.3 Instrumentos GPIB 3.4.4 Control de movimiento 3.4.5 Control de procesos 3.4.6 Adquisición vía puerto serie 3.4.7 Adquisición en tiempo real

4 Manipulación y procesamiento de datos.

4.1 I/O Analógicas y digitales 4.2 Generación de señales 4.3 Técnicas especializadas para la adquisición de datos 4.4 Contadores y temporizadores 4.5 Procesamiento de señales 4.6 Técnicas de almacenamiento y recuperación de datos 4.7 Generación de reportes 4.8 Sistemas operativos en tiempo real.

5 Diseño, desarrollo e integración de instrumentos virtuales

5.1 Sistemas de medición 5.2 Sistemas de control 5.3 Calibración y validación del sistema de instrumentación 5.4 Instrumentación para acceso remotos 5.5 Control para procesos remotos

6 Proyecto de Aplicación 6.1 Monitoreo de energía 6.2 Monitoreo de variables de proceso (flujo, presión, temperatura y volumen). 6.3 Medición de aceleración (velocidad, tiempo, desplazamiento, vibración y ruido). 6.4 Diseño e implementación de un sistema de medición e instrumentación

6.- APRENDIZAJE REQUERIDO

Mediciones mecánicas y eléctricas

Sistemas y máquinas de fluidos

Instalaciones eléctricas

Controles eléctricos

Circuitos eléctricos

7.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS

Exposición de los temas

Ejercicios dentro y fuera de clase

Trabajos de investigación aplicados

Prácticas en taller o laboratorio

Prácticas en campo

8.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN

Exámenes parciales

Exámenes finales

Trabajos y tareas fuera de aula

Participación en clase

Reporte de prácticas de talleres, laboratorios o de campo.

9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE NUMERO DE UNIDAD: I NOMBRE DE LA UNIDAD: Conceptos básicos de la medición y de los sistemas de

instrumentación.

OBJETIVO EDUCACIONAL

ACTIVIDADES DEL APRENDIZAJE FUENTES DE INFORMACIÓN

Conocer y aplicar la normatividad vigente en cuestiones de medición e instrumentación de plantas industriales.

1.1. Realizar una investigación documental sobre los procesos de medición, control e instrumentación.

1.2. Identificar los diferentes tipos de errores de medición de variables de proceso y aceleración.

1.3. Aplicar la normatividad vigente de las mediciones e instrumentaciones virtuales.

1.4. Desarrollar planos instrumentales, de acuerdo a la norma vigente.

1.5. Realizar una práctica integradora donde aplique los conocimientos de la unidad.

1,2,3,4

NUMERO DE UNIDAD: II NOMBRE DE LA UNIDAD: Calibración de los instrumentos



Realizar el procedimiento de calibración de acuerdo a la normatividad vigente para desarrollar estrategias de mantenimiento de equipos de medición.

2.1. Elaborar un procedimiento de calibración de equipos de medición.

2.2. Realizar prácticas donde se evidencia la calibración de instrumentos de medición eléctrica y mecánica.

2.3. Realizar una investigación documental sobre la Normatividad vigente donde se aplique la calibración de instrumentos.

2.4. Realizar un plan de mantenimiento para calibración de instrumentos de medición.

4,5,6,7 y 9

NUMERO DE UNIDAD: III NOMBRE DE LA UNIDAD: Arquitectura general del sistema de instrumentación virtual.



Realizar sistemas de instrumentación virtual, con base a la configuración que le corresponde, usando las tecnologías para la adquisición de datos.

3.1. Realizar una investigación documental sobre los sistemas de instrumentación virtual.

3.2. A través de un caso práctico, realizar la configuración de un sistema de instrumentación virtual, con el apoyo de un software.

3.3. A través de un caso práctico, realizar la configuración de sensores e instrumentos inteligentes, con el apoyo de un software.

3.4. Realizar una exposición grupal de las tecnologías para la adquisición de datos.

3.5. Ejemplificar el uso de tecnologías para la adquisición de datos, usando software y tarjetas de adquisición vigentes de datos en el mercado.

10, 11, 12

NUMERO DE UNIDAD: IV NOMBRE DE LA UNIDAD: Manipulación y procesamiento de datos.

OBJETIVO

EDUCACIONAL ACTIVIDADES DEL APRENDIZAJE

FUENTES DE INFORMACIÓN

Comprender y aplicar las técnicas para la manipulación y procesamiento de datos, a través de software especializado para la generación de reportes.

4.1. Realizar investigación documental de procesamiento de datos analógicos y digitales.

4.2. Realizar una exposición sobre las técnicas especializadas para la adquisición de datos y proponer un ejercicio de aplicación.

4.3. Realizar prácticas en el sistema operativo en tiempo real para la manipulación y generación de reporte.

4.4. Realizar un proyecto para manipular la adquisición de datos y generación de reportes en tiempo real

10, 11,12, 13 y 14

NUMERO DE UNIDAD: V NOMBRE DE LA UNIDAD: Diseño, desarrollo e integración de instrumentos virtuales.



Realizar la integración de instrumentos virtuales para los sistemas de medición y control, de variables de proceso y acceso remoto.

5.1. Realizar exposición grupal sobre los sistemas de medición, control, calibración y validación de instrumentos de acceso remoto.

5.2. Realizar prácticas de sistemas de medición y control. 5.3. Realizar prácticas de calibración y validación de

sistemas de instrumentación. 5.4. Realizar una práctica de medición y control con

instrumentos de acceso remoto. 5.4. Desarrollar un proyecto integrador que contemple los

sistemas de medición, control, calibración y validación.

10, 11,12, 13 y 14

NUMERO DE UNIDAD: VI NOMBRE DE LA UNIDAD: Proyecto de Aplicación.



Diseñar diversos sistemas de instrumentación y control que abarquen un aspecto amplio de disciplinas.

6.1. Realizar una investigación documental sobre el monitoreo de energía y variables de proceso. 6.2. Realizar una tabla comparativa sobre los diferentes tipos de variables de procesos (flujo, presión, temperatura y volumen). 6.3. Realizar una exposición grupal que especifique los tipos de medición de aceleración (velocidad, tiempo, desplazamiento, vibración y ruido). 6.4. Desarrollar un proyecto integrador que contemple diversos sistemas de instrumentación y control que abarquen un aspecto amplio de disciplinas.

De la 1 a la 14

10.- FUENTES DE INFORMACIÓN 1.- RICHARD S FIGLIOLA Y DONALD E BEASLEY Mediciones Mecánicas, teoría y diseño MÉXICO ED. ALFA OMEGA, 2003 2.- JOHN G WEBSTER The Measurement instrumentations and sensor handbook BOCA RATON, FLORIDA CRC PRESS, IEEE PRESS, 1999 3. - CRC PRESS, IEEE PRESS The Electrical Engineering Handbook BOCA RATON, FLORIDA 1997 VOLUMEN I 4.- PROCESS MEASUREMENT AND ANALYSIS CRC PRESS Instrument Engineers Handbook, 3a. Edición BOCA RATON, FLORIDA 1995. VOLUMEN I 5.-BOYES, Walt.

Instrumentation Reference Book,

3rd edition U.S.A.

Elsevier Science, 2003 6. GARRETT, Patrick H. Multisensor Instrumentation 6 Design: Defined Accuracy Computer Integrated Measurement Systems U.S.A. John Wiley, 2002 7. EREN, Halit Electronic Portable Instruments: Design and Applications U.S.A. CRC, 2004 8. COOMBS, Clyde F. Electronic Instrument Handbook . U.S.A. McGraw Hill, 2000 9. DERENZO, Stephen E.

Practical Interfacing in the Laboratory : Using a PC for Instrumentation, Data Analysis and Control .

U.K. Cambridge University Press, 2003 10.- PALLAS ARENY, RAMON Sensores y acondicionadores de señal, 3a edición MÉXICO ED. ALFA OMEGA-MARCOMBO, 200. 11. OLIVER y Cage Electronic Measurement and Instrumentation New York McGraw–Hill, 1995

12. COOPER, William David Instrumentación Electrónica Moderna y Técnicas de medición 3a edición México Prentice Hall, 1991 13. DOUBELIN, E. Measurement Systems, Aplications and Design 5a edición New York McGraw–Hill, 2004 14. CONSIDINE, D.M Process Instruments and Control Handbook 5a edición New York McGraw–Hill, 1999

11. PRACTICAS PROPUESTAS

Prácticas de laboratorio con los diferentes instrumentos de medición de variables

eléctricas, analíticas y de procesos.

Medición de variables con sensores y amplificadores.

Proyecto control de variables.

Adquisición y medición utilizando tarjetas de Adquisición de datos.

Prácticas de laboratorio en un Instituto Tecnológico Consolidado o Certificado.

Visita a empresas a fines en el uso de mediciones e instrumentación.

Proyecto de aplicación de Instrumentación virtual.

1. DATOS DE LA ASIGNATURA

2. HISTORIA DEL PROGRAMA




justificación)








Tecnológico Superior de la Región Carbonífera,

Instituto Tecnológico Superior de Lerdo e

Instituto Tecnológico Superior de Chalco


Junio de 2013.

Nombre de la asignatura: Microcontroladores

Carrera: Ingeniería Electromecánica

Clave de la asignatura: AUF-1102 Horas teoría-horas práctica-créditos: 2-4-8

3. UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a) RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO

A N T E R I O R E S P O S T E R I O R E S


Electrónica I Electrónica II Análisis de Circuitos Eléctricos I y II Medición e instrumentación virtual

Todo Todo

Redes de comunicación Autómatas programables

Todo Todo

b) APORTACIÓN DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO

Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Electromecánico la capacidad para analizar,

sintetizar, diseñar, simular, construir prototipos, procesos, equipos para sistemas

electromecánicos, con una actitud investigadora, de acuerdo a las necesidades

tecnológicas y sociales actuales y emergentes, impactando positivamente en el

entorno global.

4. OBJETIVO GENERAL DEL CURSO Programar y aplicar sistemas basados en microcontroladores y sus interfaces en la automatización y control industrial

5. TEMARIO

Unidad Temas Subtemas

1

Conceptos introductorios a los microcontroladores

1.1 Diferencia entre Microprocesador,

Microcomputadora y Microcontrolador.

1.2 Características y aplicaciones de los

microcontroladores.

1.3 Tipos de arquitecturas computacionales.

1.4 Tipos de Microcontroladores y sus fabricantes.

2

Arquitectura interna de un microcontrolador

2.1 Componentes del Microcontrolador

2.2 Registros internos. 2.3 Tipos y distribución de las memorias

internas. 2.4 Periféricos internos. 2.5 Las instrucciones del microcontrolador.

3

Características eléctricas del microcontrolador

3.1 Distribución de terminales (pins)

3.2 Características del reloj del sistema. 3.3 El reset y sus posibles fuentes. 3.4 Características de la fuente de alimentación y

consumo de potencia del MCU.

4

Herramientas de desarrollo de los microcontroladores

4.1 Ambiente integrado de desarrollo (IDE) para

microcontroladores.

4.1.1 Ensamblador y compilador.

4.1.2 Simulador, Debugger y emulador.

4.1.3 Equipos programadores

(downloaders) de microcontroladores.

4.2 Ejemplos de uso de las herramientas de desarrollo.

5

5.

Puertos de entrada y salida Puertos de entrada y salida

5.1 Arquitectura de los puertos de E/S.

5.2 Configuración y características eléctricas de los

puestos de E/S.

5.3 Usos de los puertos con interfaces para dispositivos

periféricos como:

5.3.1 Teclados (lineal y matricial).

5.3.2 Displays de 7 segmentos.

5.3.3 Detectores de proximidad.

5.4 Usos de los puertos para manejo de potencia con

interfaces con:

5.4.1 Transistores, Darlington, Mosfets y relevadores.

5.4.2 Optotransistores, optoacopladores y

optotriacs.

5.4.3 Puentes H discretos (con transistores, con

Mosfets) e integrados (L293, l298, etc.)

5.5 Ejemplo del uso de las interfaces para controlar:

5.5.1 Lámparas

5.5.2 Zumbadores, vibradores piezoeléctricos, bocinas,

etc.

5.5.3 Motores de DC.

5.5.4 Motores de pasos

5.5.5 Servomotores.

6

6.

Interrupciones en un microcontrolador Interrupciones en un microcontrolador

6.1 El manejo de las interrupciones.

6.1.1 Tipos de interrupciones

6.1.2 Los vectores de interrupción.

6.1.3 Las acciones del MCU al responder a una

interrupción.

6.1.4 Características de la rutina manejadora de

interrupción.

6.2 Las interrupciones externas.

6.2.1 Características y configuración.

6.2.2 Programación y uso

6.3 Fuentes internas de interrupciones.

6.3.1 De los Timers/Contadores

6.3.2 Del ADC

7

Programación del microcontrolador con aplicaciones

7.1 Resolver problemas programando el microcontrolador

en lenguaje ensamblador.

7.2 Resolver problemas programando el microcontrolador

en lenguaje C.

7.3 Técnicas de control de motores usando:

7.3.1 PWM

7.3.2 Encoders incrementales como sensor de velocidad,

posición y sentido de giro.

7.4 Control de sentido de giro, de posición de velocidad

en:

7.4.1 Motores de DC

7.4.2 Motores de pasos

7.4.3 Servomotores

7.4.4 Motores sin escobillas (brushless)

6. APRENDIZAJES REQUERIDOS

Implementar circuitos lógicos combinacionales y secuenciales

Usar los dispositivos básicos electrónicos (Diodo, transistor, etc.)

Leer e interpretar la hoja de datos de las familias lógicas y otras componentes electrónicas digitales

Seleccionar los circuitos integrados necesarios para la implementación de circuitos lógicos

Interpretar modelos básicos de sistemas de control automático.

Aplicar VHDL

Manejar sistemas numéricos binarios, octal, hexadecimal.

Manejar principios de programación

Manejar instrumentos de medición eléctrica.

Manejar acopladores de señales lógicas.

Manejar convertidores de señal Analógica-Digital, Digital-Analógica.

Habilidad para solucionar problemas de control.

Manejar dispositivos eléctricos y electrónicos.

Manejar sistemas digitales.

Manejo de dispositivos reconfigurables a nivel básico.

Usar paquetes de software para simulación

7. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS • Propiciar actividades de metacognición. Ante la ejecución de una actividad, señalar o

identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de

patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, un mapa

conceptual, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo

identifique. Ejemplos: reconocer la diferencia entre un microprocesador, una

microcomputadora y un microcontrolador; elaboración de un cuadro comparativo como

producto de la actividad.

• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Ejemplo: buscar y contrastar definiciones de un miicrocontrolador identificando puntos de coincidencia entre unas y otras definiciones.

• Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los

estudiantes. Ejemplo: en equipos de cuatro personas, describir los registros internos del microcontrolador.

• Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a

las que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.

Ejemplos: identificar las formas de transmisión de dato entre microcontroladores.

• Propiciar el desarrollo de capacidades intelectuales relacionadas con la lectura, la escritura y la expresión oral. Ejemplos: trabajar las actividades prácticas a través de guías escritas, redactar reportes e informes de las actividades de experimentación, exponer al grupo las conclusiones obtenidas durante las observaciones.

• Facilitar el contacto directo con materiales e instrumentos, al llevar a cabo

actividades prácticas, para contribuir a la formación de las competencias para el trabajo

experimental como: identificación manejo y control de variables y datos relevantes,

planteamiento de hipótesis, trabajo en equipo.

• Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-

síntesis, que encaminen hacia la investigación.

• Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la

asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución.

Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente;así como con

las prácticas de ahorro de energía.

Cuando los temas lo requieran, utilizar medios audiovisuales para una mejor comprensión

del estudiante.

Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura(Procesador de

texto, hoja de cálculo, base de datos, graficador, Internet, etc.).

8. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN

La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en:

• Solución de los problemas de aplicación planteados en clase

• Presentación de proyectos de aplicación individuales

• Presentación de proyecto final por equipo.

• Evaluación teórica

• Manejo de protocolos de comunicación utilizando de microcontroladores.

• Control de sistemas por medio de microcontroladores.

• Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades, así como de las

conclusiones obtenidas de dichas observaciones.

• Información obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada en documentos

escritos.

• Descripción de otras experiencias concretas que podrían realizarse

adicionalmente.

• Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos.

9. UNIDADES DE APRENDIZAJE

Unidad 1: Conceptos introductorias a los microcontroladores.

OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

Catalogar los diferentes tipos y características de los microcontroladores.

• Comparar las diferencias más importantes entre una Microcomputadora, un Microprocesador y un Microcontrolador.

• Discutir sobre la gama amplia de

aplicaciones de un microcontrolador.

Investigar sobre los principales

fabricantes y las características de ellos.

• Destacar las diferencias entre

arquitectura CISC y RISC

• Interpretar y analizar las diferencias más importantes entre las arquitecturas computacionales de los microcontroladores más usados

• Buscar información de

microcontroladores de diferentes

fabricantes y mediante un cuadro

comparativo enlistar sus principales

características.

• Aprender a manejar y consultar manuales del fabricante.

• Trabajar en equipo para la realización de prácticas y desarrollo de aplicaciones o proyectos.

Unidad 2: Arquitectura interna de un microcontrolador


Definir la arquitectura interna de un microcontrolador.

• Realizar una lectura de los componentes del

microcontrolador y elaborar un mapa

conceptual que contenga los componentes

relevantes del microcontrolador.

• Listar los registros internos de un

microcontrolador.

• Catalogar los tipos y distribución de las

memorias internas del microcontrolador.

• Inspeccionar las características de los periféricos internos del microcontrolador y elaborar un cuadro sinóptico.

• A través de ejemplos prácticos simples, explicar

el conjunto de instrucciones

del microcontrolador

Unidad 3: Características eléctricas del microcontrolador


Analizar las características eléctricas del microcontrolador.

• Ubicar mediante una estrategia

mnemotécnica la distribución de

terminales de un microcontrolador.

• Realizar una lectura de las características del reloj del sistema y elaborar una síntesis de las mismas.

• Definir el reset y distinguir sus posibles fuentes mediante un mapa cognitivo tipo sol.

• Enlistar las características de la fuente de

alimentación y consumo de potencia del

Microcontrolador.

Unidad 4: Herramientas de desarrollo de los microcontroladores


Utilizar las herramientas de desarrollo de los microcontroladores.

• Descargar, instalar y usar las herramientas ( software) de desarrollo para la edición, ensamblado, compilación, simulación, depuración (debug) de los programas.

• Comprobar la programación del chip

mediante ejemplos de uso de las

herramientas de desarrollo.

Unidad 5: Puertos de entrada y salida.


Manejar los puertos de entrada y salida. • Buscar en internet la hoja de datos de los

dispositivos electrónicos usados para la

implementación del sistema.

• Realizar una lectura de la arquitectura de los puertos de E/S del microcontrolador y elaborar un mapa conceptual que contenga los componentes relevantes.

• Listar la configuración y características

eléctricas de los puestos de E/S.

• Inspeccionar los usos de los puertos con interfaces para dispositivos periféricos y elaborar un cuadro sinóptico.

Unidad 6: Interrupciones en un microcontrolador


Programar y aplicar las interrupciones en un microcontrolador.

• Investigar y catalogar mediante una matriz de clasificación los tipos de interrupciones, los vectores de interrupción, las acciones del Microcontrolador al responder a una interrupción, características de la rutina manejadora de interrupción.

• Comprobar mediante prácticas el uso de las

interrupciones.

Unidad 7: Programación del microcontrolador con aplicaciones


Resolver problemas mediante la programación del microcontrolador.

Conectar y controlar motores con microcontroladores

• Implementar un sistema basado en un microcontrolador y la herramienta básica de programación (downloader).

• Programar y simular en ensamblador, ejemplos prácticos planteados en clase.

• Programar en el microcontrolador los

programas y comprobar su operación.

• Realizar aplicaciones programando en

lenguaje “C”.

• Utilizar los sistemas de desarrollo disponibles

en laboratorio para ejecutar y comprobar la

operación correcta de los programas

desarrollados.

• Plantear problemas reales y resolver la parte tanto de hardware como de software.

• Catalogar mediante una matriz de clasificación los usos de los puertos para manejo de potencia con interfaces de transistores, Darlington, Mosfets relevadores, Optotransistores, optoacopladores,optotriacs, puentes H discretos (con transistores, con Mosfets) e integrados (L293, l298, etc.).

• Comprobar mediante prácticas el uso de las

interfaces para controlar lámparas,

zumbadores, vibradores piezoeléctricos,

bocinas, motores de DC, motores de pasos y

servomotores.

• Implementar con microcontroladores circuitos de control de motores de DC, de pasos, servomotores y motores sin escobillas empleando las técnicas MCU, PWM, Encoder incrementales.

10. FUENTES DE INFORMACIÓN

1. Morris Mano, M., Ingeniería computacional, diseño de hardware, Ed. Prentice Hall

Hispanoamericana. 2. Martínez Garza, Jaime, Organización y arquitectura de computadoras, Ed.Pearson Educación

3. Brey, Barry B., Microprocesadores intel, Ed. Prentice may, 5a. Edición

4. Peripheral components, Intel, 2003

5. Lewis C. Eggebrecht, Interfacing to the personal computer, thirth edition 6. Microcontroladores, Intel, 2002 7. Microprocessors, Intel, 2003 8. E. Martín Cuenca, Microcontroladores PIC, la solución de un chip, Ed. PARANINFO

9. Mackenzie, I. Scout, Microcontrolador 8051, cuarta edición, Prentice Hall, México,

2007

10. Angulo, José M., Microcontroladores PIC. Diseño práctico de aplicaciones.

Segunda edición, Mc. Graw Hill, México, 2005. 11. Palacios, Enrique. Microcontrolador PIC16F84. Desarrollo de proyectos.

Segunda edición. Alfaomega. México, 2006. 12. Microchip. 2009. Microchip Technology. Disponible desde Internet en:

http://www.microchip.com 13. Freescale. 2009. Freescale semiconductor. Disponible desde Internet en:

http://www.freescale.com/webapp/sps/site/overview.jsp?nodeId=01624684490 DEC

14. http://www.atmel.com

11. PRÁCTICAS

Identificar los componentes y el uso de un microcontrolador, la distribución y función de

sus terminales, sus características eléctricas.

Utilizar las herramientas de desarrollo para la programación y puesta en marcha de un

sistema basado en un microcontrolador.

Programar en ensamblador los dispositivos periféricos internos del microcontrolador.

Conectar dispositivos periféricos externos al microcontrolador.

Programar aplicaciones del microcontrolador en lenguaje C

http://www.microchip.com/

http://www.freescale.com/webapp/sps/site/overview.jsp

http://www.atmel.com/

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura: Redes de Comunicación Industrial


Clave de la asignatura:AUF-1103 Horas teoría-horas práctica-créditos: 2-4-8

2.- HISTORIA DEL PROGRAMA




justificación)








Tecnológico Superior de la Región

Carbonífera, Instituto Tecnológico Superior de

Lerdo e Instituto Tecnológico Superior de

Chalco


Junio de 2013.

3.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a). Relación con otras asignaturas del plan de estudio

b). Aportación de la asignatura al perfil del egresado Proporcionar los conocimientos necesarios para la innovación de sistemas de control mediante la interconexión de equipos inteligentes

4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO

El alumno conocerá los diferentes sistemas de comunicación electrónica para la interconexión de sistemas automáticos.

5.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas

1 Medios de comunicación Digital

1.1. Par de hilos de cobre trenzado

1.2. Categoría de los cables por pares de hilos

1.3. Cable coaxial

1.4. Fibra óptica

1.5. Estandarización SONET y SDH

1.6. Satélite

1.7. Codificación de líneas

2 Conceptos de comunicaciones digitales

2.1. Ventajas de las comunicaciones

2.2. Definiciones

Anteriores Posteriores

Asignatura Temas

Asignatura Temas

Medición e instrumentación virtual Introducción a la Programación Electrónica I, II Análisis de circuitos

Todos

Todos

Todos

Todos

Autómatas

programables

Sistemas integrados

de Manufactura

Todos Todos

2.3. Modelado de referencia OSI y TCP

2.4. Redes locales industriales

2.5. Topologías de las LAN

2.6. Estructura lógica de las LAN

2.7. Tipos de redes LAN, WAN, MAN

3 Tecnología de Buses de Campo

3.1. Ventajas de los Bus de Campo

3.2. Desventajas de un bus de campo

3.3. Proceso de comunicación por medio de Bus

3.4. Buses particulares

3.4.1. SCSI

3.4.2. IEEE – 488

3.5. Tipos de Buses

3.5.1. ASI (Actuador Sensor Interface)

3.5.2. BITBUS

3.5.3. PROFIBUS

3.5.4. DP estándar DIN E 19245 T3

3.5.5. PA estándar E 19245 T4

3.5.6. Field Bus en OSI

4 Clasificación de las Redes Industriales

4.1. Buses actuadores y Sensores

4.2. Buses de Campo y Dispositivos

4.2.1. CanOpen

4.2.2. Device Net

4.2.3. FieldBus Fundation

4.2.4. Interbus – S

4.2.5. LanWorck

4.2.6. Profibus – DP

4.2.7. Profibus –SDS

4.3. Buses de Control

4.3.1. Control Net

4.3.2. Profibus – FMS

4.3.3. Map

4.3.4. Ethernet

5 Componentes de las Redes Industriales

5.1. Repetidor

5.2. Enrutador

5.3. Bridge

5.4. GATEWAY

6 Topología de Redes Industriales 6.1. Red Bus

6.2. Red Estrella

6.3. Red Hibrida

7 Beneficios del uso de redes Industriales

7.1. Cableado estructurado

7.2. Control Distribuido

7.3. Control Jerárquico

7.4. Control Cliente/Servidor

8 Soluciones con Ethernet 8.1. Ethernet Industrial

8.2. ATM

8.3. WLAN

8.4. FDDI

8.5. Token Ring

8.6. Freelance 2000

6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS

Informática básica

Programación de Autómatas Programables


Realizar visitas a diferentes tipos de empresas para recopilar información y desarrollar

ejemplos prácticos.

Fomentar talleres de solución de casos prácticos tanto en clase como en laboratorio.

Organizar sesiones grupales de discusión de conceptos.

Promover la investigación entre los estudiantes


Ensayos, exámenes escritos, prácticas de laboratorio y solución de casos prácticos,

reportes de visitas, participación individual y en grupo.

9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1.- Medios de comunicación Digital

Objetivo Educacional Actividades de Aprendizaje Fuentes de Información

El alumno conocerá y

comprenderá los

diferentes medios de

comunicación digital

Investigar y conocer lo diferentes medios de

comunicación electrónica

.comprender los códigos de línea más

utilizados en los sistemas de comunicación

7

Unidad 2.- Conceptos de comunicaciones digitales


El alumno comprenderá los conceptos de comunicación digital en las redes informáticas

Comprender las ventajas de las

comunicaciones electrónicas.

Comprender el modelo de referencia OSI.

Comprender las diferentes topologías de

redes, así como las principales estructuras

ya sea locales o globales

1,2,7,9

Unidad 3.- Tecnología de Buses de Campo


El alumno conocerá y comprenderá los buses aplicados en las redes Industriales

Conocer y comprender las tecnologías

actuales más usadas en los buses para la

aplicación en redes Industriales

1,4,5, 7, 8

Unidad 4.- Clasificación de las Redes Industriales



comprenderá los buses

aplicados en las redes

Conocer y clasificar las redes de acuerdo a

su uso dentro de los procesos Industriales

5, 7, 9

Industriales

UNIDAD 5.- Componentes de las redes Industriales


El alumno conocerá y comprenderá su aplicación de los equipos físicos dentro de las redes industriales

Conocer y comprender el funcionamiento de

los dispositivos físicos aplicados en las redes

industriales

4, 5, 7

UNIDAD 6.- Topología de Redes Industriales



comprenderá las

diferentes topologías de

redes

Conocer y comprender las diferentes

topologías de redes por su conexión física.

4,5,6,7

Unidad 7.- Beneficios del uso de redes Industriales



comprenderá los

beneficios de los usos de

los usos de las redes en

la industria.

Conocer, comprender, y clasificar los

diferentes tipos de beneficios obtenidos en la

aplicación de las redes industriales como: el

control distribuido, jerárquico, y de cliente

servidor, así como la utilización del cableado

estructurado.

5,7,8

UNIDAD 8.- Soluciones con Ethernet


El alumno conocerá y comprenderá la aplicación de las redes Ethernet

Conocer y comprender la aplicación de las

redes de alta velocidad para la interconexión

de sistemas automatización en redes

globales.

2, 8, 9

10. FUENTES DE INFORMACIÓN

1. CREUS, Antonio. “Instrumentación Industrial”. 6ta. Edición Alfaomega 1998

2. RUEDA, Jaime “Redes LAN – MAN” SIC editorial. Colombia 2002

3. BAILEY HARTMANN Y BRAUN. “Mounting and installation”. FREELANCE 2000”.

4. Nerworked industrial environments whitepaper http://www.gecisco.com.

5. IEEE Formal specification applied to industrial LAN’s design. http://computeter.org

6. The web’s learning resource for information Abuut fiedbus tecnology and products http://www.fiedbus.org

7.- WILLIAMS STALLINGS “Comunicaciones y redes de computadores”. 5ª. Edición Prentice – Hall, 1997 8.- Buses de Campo & OPC Manuales de SIEMENS. 9.- UDAY O. Pabrai TCP/IP UNIX- INTERCONEXIÒN DE REDES RA-MA, 1997. 10. SILBEESCHATZ, A,; Korth,H:F.;Sundars. Fundamentos de Bases de Datos. 3ª. Edición; McGraw- Hill 11.- De Klaus Bender Buses de Campo PROFIBUS. The fierdbus for Industrial Automation Prestice Hall; 1993 12.- OPC The OPC Data Access Custom Specification 2.0, OPC Foundation 1998. The OPC Data Access Automation Specification 2.0, OPC Foundation 1998.

11. PRACTICAS

Práctica I Práctica de distintas utilidades y programas de aplicación para la compartición de recursos e información en una red local: acceso remoto, compartición y transmisión de ficheros, correo electrónico, acceso a páginas hipertexto, configuración.

Prácticas II Realización de un programa para la supervisión y recogida de datos de un Bus de campo ASI.

Prácticas III Realización de un programa para la supervisión y recogida de datos de un Bus de campo PROFIBUS

Prácticas IV Realización de un programa para la supervisión y recogida de datos de un bus de campo utilizando el estándar OPC

Prácticas V Realización de un sistema cliente/servidor en red de área local. Utilización del API de programación socket para monitorear variables de procesos remotas

1. - DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la Asignatura: Autómatas Programables


Clave de la Asignatura: AUF-1104

Horas teoría-horas práctica -créditos: 2-4-8

2.- HISTORIA DEL PROGRAMA

Lugar y fecha de

elaboración

Participantes

Observaciones




Representantes de: Instituto

Tecnológico Superior de

Centla, Instituto


Misantla, Instituto


Nuevo Casas Grandes,

Instituto Tecnológico

Superior de la Región

Carbonífera, Instituto


Lerdo e Instituto


Chalco

Se recomienda una próxima revisión en Junio de 2013.

3. – UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA

a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO

ANTERIORES. POSTERIORES.

Asignaturas. Temas. Asignaturas. Temas.

Sistemas

Hidráulicos y Neumáticos de

Potencia

Electrónica II

Controles Eléctricos

Automatización de

sistemas electroneumáticos y electrohidráulicos utilizando el PLC

Todos

Todos

Sistemas

Integrados de Manufactura

Interfaces y compuertas


- Proporciona los elementos necesarios para realizar el diseño de controles a través de dispositivos programables.

4. OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Al término del curso el estudiante estará capacitado para diseñar la automatización para máquinas eléctricas, sistemas electrohidráulicos y sistemas electroneumáticos específicos a base de dispositivos programables.

5. TEMARIO

Número. Temas. Subtemas.

1

Fundamentos de automatización

1.1 Automatización 1.1.1 Evolución de la automatización 1.1.2 Máquinas de regulación automática

1.1.3 Autómatas Controladores lógicos La automatización en la industria 1.2 Definición de autómatas programables 1.3 Campos de aplicación 1.4 Ventajas e inconvenientes de los PLC´s

2

Estructura de los Controladores lógicos programables

2.1 Estructura externa 2.2 Componentes de un PLC 2.2.1 Memória 2.2.2 CPU 2.2.3 Unidades de E/S 2.3 Interfaces 2.4 Equipos o unidades de programación 2.5 Dispositivos periféricos 2.6 Lenguajes de programación de controladores.

3

Programación básica del PLC

3.1 Pantallas de control 3.1.1 Menú de funciones principales 3.1.2 Ayuda para el usuario 3.1.3 Estados de entradas / salidas 3.2 Off line (Fuera de línea) 3.2.1 Selección de un programa 3.2.2 Programas nuevos 3.2.3 Salvar cambios 3.3 En línea 3.3.1 Seleccionar programa 3.4 Elementos de programación 3.4.1 Uso de banderas 3.4.3 Uso de temporizadores 3.4.4 Uso de contadores

4

Programación con instrucciones avanzadas

4.1Programación multibit 4.1.1 Palabra 4.1.2 Doble palabra 4.2 Bloques de operación 4.2.1 Con enteros 4.2.2 Con punto flotante 4.3 Comparadores 4.4 Control de tarjetas analógicas 4.5 Instrucciones de forzado

5

Conexión de entradas y salidas

5.1 Conexión de entradas 5.1.1 Botoneras e interruptores de límite 5.1.2 Sensores 5.2 Conexión de salidas 5.2.1 Salidas a relevador 5.2.2 Salidas de tipo triac 5.3 Medidas de seguridad en la conexión de PLC´s 5.4 Comunicación de PLC’s con otros equipos 5.4.1 PLC – PC, PLC – Otros dispositivos

6

Aplicaciones Generales para Proyecto Final

6.1 Proyecto final

6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS

- Lógica combinacional y lógica secuencial - Sistemas trifásicos balanceados. - Metrología eléctrica. - Funcionamiento de motores de corriente directa y su comportamiento en estado

estable. - Funcionamiento de motores de corriente inducción y su comportamiento en estado

estable. - Conexiones de transformadores. - Control por relevación - Circuitos Electrohidráulicos y Electroneumáticos


- Se propone solicitar a los alumnos la elaboración de material didáctico audiovisual para la presentación de trabajos, así mismo el docente se apoyara fuertemente en estos recursos para la obtención de mejores resultados.

- Solicitar una investigación documental de las aplicaciones de los PLC´s en el entorno.

- Solicitar investigaciones documentales y/o experimentales de otros temas del curso a criterio del docente.

- Efectuar algunas visitas a industrias diversas con el objetivo de conocer los sistemas de Control Programable existentes en ellas.

- Realizar prácticas de conexiones de PLC’s con sus distintas unidades de entradas y salidas


- Se recomienda alternar exámenes escritos con presentaciones de material audiovisual desarrollado por el alumno

- Se recomienda asignar un porcentaje de la calificación final para cada una de las actividades anteriores.

- Solicitar informes sobre visitas a empresas. - Tomar en cuenta informes sobre investigaciones documentales y/ó

experimentales. - Tomar en cuenta la participación del alumno en el desarrollo del curso. - Se recomienda realizar evaluaciones en habilidades prácticas tanto en

programación y desconexión de los equipos.

9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE NUMERO DE LA UNIDAD: 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: FUNDAMENTOS DE AUTOMATIZACIÓN

OBJETIVO EDUCACIONAL.

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFÍA.

Conocer y comprender la aplicación de los Controladores programables en procesos de automatización.

1.1 Comprender la evolución de la

Automatización. 1.2 Clasificar los controladores lógicos

identificando alcances y limitaciones. 1.3 Distinguir los campos de aplicaciones y

dimensionamiento de los controladores Lógicos Programables.

1,2,3

NUMERO DE LA UNIDAD: 2 NOMBRE DE LA UNIDAD: ESTRUCTURA DE LOS CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES



Conocer y utilizar los elementos que componen la estructura de un controlador lógico programable

2.1 Identificar los diversos componentes que integran un controlador lógico programable

2.2 Conocer los tipos de memorias utilizados en un controlador programable y sus características de uso.

2.3 Conocer los tipos de procesadores utilizados en un controlador programable y sus características de uso.

2.4 Conocer los tipos de tarjetas de entradas y salidas memorias utilizados en un controlador programable y sus características de uso.

2.5 Conocer los elementos que integran el conjunto de interfaces de un PLC.

1,2,3,5,7

NUMERO DE LA UNIDAD: 3 NOMBRE DE LA UNIDAD: PROGRAMACIÓN BÁSICA DE PLC



Conocer las técnicas de programación de elementos Todo o Nada en un Controlador Lógico Programable.

3.1 Conocer y utilizar software para la programación de controladores lógicos programables.

3.2 Crear programas para el control básico de motores eléctricos utilizando sistemas KOP

3.3 Crear programas para el control básico de circuitos electrohidráulicos y electroneumáticos utilizando sistemas KOP

3.4 Utilizar los elementos básicos de programación y monitorear procesos

4,5,7,13

NUMERO DE LA UNIDAD: 4 NOMBRE DE LA UNIDAD: PROGRAMACIÓN CON INSTRUCCIONES AVANZADAS.



Conocer las técnicas avanzadas de programación en un Controlador Lógico Programable.

4.1 Crear programas para el control avanzado de motores eléctricos utilizando instrucciones multibit.

4.2 Crear programas para el control avanzado de circuitos electrohidráulicos y electroneumáticos utilizando instrucciones multibit.

4.3 Utilizar tablas de animación para el forzado de entradas y salidas.

2,4,5,6,7,13

NUMERO DE LA UNIDAD: 5 NOMBRE DE LA UNIDAD: CONEXIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS.



Conocer las especificaciones de conexiones de entradas y salidas.

5.1 Determinar la compatibilidad de los elementos a conectar.

5.2 Determinar la forma de conexión de elementos de 3 hilos y 2 hilos a un PLC

5.3 Conocer las medidas de seguridad que deben seguirse en la conexión de PLC’s así como su conexión con otros equipos.

4,5,7,8,9,10,13

NUMERO DE LA UNIDAD: 6 NOMBRE DE LA UNIDAD: PROYECTO FINAL



Aplicar los conocimientos adquiridos durante el curso en la automatización de algún proceso.

6.1 Diseñar un programa de automatización Todas

10- FUENTES DE INFORMACIÓN 1.- L.A. BRYAN, E.A. Bryan.

PROGRAMABLE CONTROLLERS. THEORY AND IMPLEMENTATION.

INDUSTRIAL TEXT Co.

2.- MANDADO PÉREZ, MARCOS ACEVEDO, PÉREZ LÓPEZ.

CONTROLADORES LÒGICOS Y AUTÓMATAS PROGRAMABLES.

ED. MARCOMBO.

3.- JOHN W. WEBB.

PROGRAMABLE LOGIC CONTROLLERS. PRINCIPLES AND APLICATIONS.

MAXWELL MACMILLAN INTERNATIONAL.

4- MANUALES DE PROGRAMACIÓN E INSTALACIÓN DE SIEMENS.

5- MANUALES DE PROGRAMACIÓN PLC ALLEN BRADLEY.

6.- MANUALES DE PROGRAMACIÓN E INSTALACIÓN DE PLC FANUC SERIES ONE.

GENERAL ELECTRIC.

7- MANUALES DE PROGRAMACIÓN PLC FESTO

8- SISKIND, CHARLES S. ELECTRICAL CONTROL SYSTEMS IN INDUSTRY. ED. Mc. GRAW-HILL.

9- SQUARE "D". DIAGRAMAS DE ALAMBRADO

10- CATÁLOGOS DE PRODUCTOS DE CONTROL PROGRAMABLE LAS MARCAS. A) CUTLER HAMMER.

B) SQUARE "D". C) SIEMENS. D) GENERAL ELECRIC. E) FEDERAL PACIFIC. F) IEM. G) ALLEN BRADLEY H) FESTO

11- SECRETARÍA DE COMERCIO Y FOMENTO INDUSTRIAL

DIRECCION GENERAL DE NORMAS, NORMAS TÉCNICAS, Y REGLAMENTO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS.

12- NATIONAL ELECTRICAL CODE (NEC).

13- SOFTWARE DE LAS MARCAS DE PLC’s EXISTENTES EN EL PLANTEL

11- PRÁCTICAS.

En este punto, se deberán elaborar las Guías de Prácticas con base en la metodología oficial emitida, para tal efecto.

1. Conocimiento de las partes de un PLC.

2. Arranque básico de un motor con PLC.

3. Control de arranque secuencial de motores.

4. Control de arranque a Tensión Reducida.

5. Control de sistemas electroneumáticos y electrohidráulicos incorporando Sistemas de Conteo.

6. Control de procesos con secuenciadores

7. Controlador multibit.

8. Operaciones aritméticas con enteros.

9. Operaciones aritméticas con punto flotante.

10. Control de procesos con entradas analógicas.

11. Control de procesos con salidas analógicas.

12. Diseño de control para un proceso industrial.

1 - DATOS DE LA ASIGNATURA

2 - HISTORIA DEL PROGRAMA

Lugar y fecha de

elaboración

Participantes

Observaciones




Representantes de: Instituto


Centla, Instituto


Misantla, Instituto


Nuevo Casas Grandes,

Instituto Tecnológico

Superior de la Región

Carbonífera, Instituto


Lerdo e Instituto


Chalco

Se recomienda una próxima revisión en Junio de 2013.

Nombre de la asignatura: Sistemas Integrados de Manufactura


Clave de la asignatura: AUF-1105

Horas teoría-horas práctica-créditos: 2-4-8

3 - UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a) RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO

A N T E R I O R E S P O S T E R I O R E S


Dibujo Electromecánico Procesos de Manufactura Controles Eléctricos Tecnología de los Materiales Sistemas Hidráulicos y Neumáticos de potencias Desarrollo Sustentable

Todo Fundamentos del corte de los metales. Procesos que provocan desprendimiento de viruta. Autómatas programables Propiedades de los materiales Conceptos básicos de Neumática e Hidráulica. Manejo de residuos contaminantes Legislación ambiental

Ninguna.


- Proporciona los elementos para comprender y plantear soluciones integrales considerando las tecnologías emergentes de la manufactura, así como el manejo de herramientas de vanguardia en la solución de problemas de los procesos Industriales

4 - OBJETIVO GENERAL DEL CURSO

- Al término del curso el alumno será capaz de diseñar y fabricar elementos de máquinas,

a través de equipos CNC y software CAD/CAM, asimismo podrá operar y programar un sistema de manufactura Integrada por Computadora (CIM).

5. TEMARIO

NUMERO TEMAS SUBTEMAS

I Fundamentos y Preparación de máquinas CNC

1.1 Historia, situación actual y tendencias del cnc

1.2 Partes principales de una maquina cnc 1.3 Calculo de los parámetros de corte 1.4 Maquinas convencionales y cnc. 1.5 Procedimiento para cero maquina en torno

y fresadora 1.6 Procedimiento y criterios para determinar

el cero pieza en torno y fresadora 1.7 Procedimiento para hacer la

compensación de herramientas en torno y fresadora

II Programación de máquinas CNC

2.1. Procedimiento para la elaboración de una pieza en una maquina CNC.

2.2. Calculo de los parámetros de corte 2.3. Estructura de un programa CNC 2.4. Códigos G de programación 2.5. Códigos M, S, T y F. 2.6. Códigos de parámetros de corte. 2.7. Códigos de subrutinas. 2.8. Ciclos enlatados.

III Programación con CAD-CAM 3.1. Manejo de la pantalla 3.2. Planos Mecánicos en 2d y 3d 3.3. Tipos de maquinados 3.4. Simulación de maquinado 3.5. Cambiar a control numérico 3.6. Ejecución y edición en postprocesador 3.7. Enviar programa a máquina CNC 3.8. Maquinado de pieza

IV Sistema de inspección 4.1. Principios y limitaciones de un sistema de inspección con visión

4.2. Condiciones ambientales del área de inspección

4.3. Generación de patrones de inspección 4.4. Inspección de piezas

V Almacenes automáticos 5.1. Criterios de codificación 5.2. Programación de materiales

VI Integración de celda de manufactura flexible

6.1. Comunicación entre las estaciones de la celda Programación de producción 6.2. Interpretación y monitoreo de señales del proceso 6.3. Arranque de cada una de las estaciones de la celda

Robots

6 - APRENDIZAJES REQUERIDOS

- PROCESOS QUE PROVOCAN DESPRENDIMIENTO DE VIRUTA. - FUNDAMENTOS DE CORTE DE LOS METALES. - INTERPRETACIÓN DE PLANOS MECÁNICOS. - USO APROPIADO DE DIVERSOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN. - DOMINIO DEL DIBUJO ELECTROMECÁNICO. - SISTEMAS DE COORDENADAS RECTANGULARES Y POLARES,

TRIGONOMETRÍA, CONCEPTO DE VELOCIDAD ANGULAR, VELOCIDAD TANGENCIAL, SISTEMAS DE UNIDADES.

- CONOCIMIENTO DEL CONCEPTO DE ALGORITMO - CONOCIMIENTO DE LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES. - CONOCIMIENTOS FUNDAMENTALES DE PLC’S - SEGURIDAD INDUSTRIAL Y AMBIENTAL - CONCEPTOS BÁSICOS DE NEUMÁTICA E HIDRÁULICA - VÁLVULAS DE CONTROL

7 - SUGERENCIAS DIDÁCTICAS

- Considerando que los alumnos desarrollarán algunas prácticas con máquinas reales en movimiento, aunque no son temas de la asignatura, será necesario mencionar algunos aspectos básicos de seguridad.

- Desarrollo de proyectos en grupos de máximo 3 personas. - Reporte de cada práctica realizada por cada alumno. - Se recomienda hacer una exposición de las piezas maquinadas por los grupos con la

coordinación de los profesores que impartieron la clase.

8-SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN - Para la evaluación del alumno se propone un sistema que tome en cuenta elementos

teórico-prácticos, un esquema podría ser el siguiente: - Tareas extraclase. - Aplicación de dos exámenes (uno podría ser en el tema de Fundamentos CNC y

Preparación de Maquinas CNC, el segundo acerca de Almacenes Automáticos e Integración de Celda de Manufactura Flexible.

- Evaluación de los proyectos desarrollados por los alumnos como el maquinado de una pieza programada manualmente, otro utilizando sistemas CAD/CAM, otro de Programación y Operación de Robot considerando señales de I/O, otro de Generación de interfaces de control del proceso, y otro de Generación de un Patrón de Inspección por Visión.

- corrida de integración de la calda de manufactura flexible

Se sugiere que el porcentaje de cada uno de los cuatro elementos mencionados respecto a la calificación final sea acordado con los alumnos en la primera clase.

9-UNIDADES DE APRENDIZAJE NÚMERO DE UNIDAD: I NOMBRE DE LA UNIDAD: Fundamentos y Preparación de máquinas CNC

OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA El alumno identificará las partes principales de una maquina CNC, así como las ventajas y desventajas del

2.1 Investigación bibliográfica referente a la historia e impacto del uso del CNC.

2.2 Identificar las partes de una maquina CNC.

1 4 3

uso de las maquinas CNC. El alumno será capaz de realizar los procedimientos de cero máquina, cero pieza y compensación de herramientas, tanto para TORNO como para Centro de Maquinado.

2.3 Identificar las ventajas y desventajas de las maquinas CNC.

2.4 Conocer las precauciones y cuidados al preparar una maquina CNC.

2.5 Prácticas de los procedimientos para cero maquina en Torno y Centro de Maquinado, considerando situaciones normales y especiales (fuera de carrera).

2.6 Prácticas de los procedimientos para el cero pieza en torno y Centro de Maquinado, considerando los diferentes criterios de preparación de Maquinas CNC.

2.7 Prácticas de los procedimientos para hacer la compensación de herramientas en el Torno y Centro de Maquinado.

2.8 Recomendar la mejor forma de preparar una Maquina CNC en una situación particular planteada.

5

NÚMERO DE UNIDAD: II

NOMBRE DE LA UNIDAD: PROGRAMACIÓN DE MAQUINAS CNC

OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA El alumno será capaz de maquinar piezas tanto en Torno como en Centro de Maquinado.

2.1 Desarrollar un proyecto para maquinar una pieza en Torno y otra en el Centro de Maquinado.

2.2 En Computadora editar y simular los programas desarrollados.

2.3 En Torno y Centro de Maquinado, ejecutar los programas desarrollados, verificando la preparación de las maquinas.

1 2 3 5

NÚMERO DE UNIDAD: III

NOMBRE DE LA UNIDAD: PROGRAMACIÓN CON CAD/CAM

OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA El alumno será capaz de maquinar piezas tanto en Torno como en Centro de Maquinado utilizando Software de CAD/CAM.

4.1 Dibujar una pieza factible de maquinar en un Torno y otra en el Centro de Maquinado utilizando software de CAD/CAM.

4.2 Generar planos mecánicos de las piezas a maquinar. 4.3 Utilizar los dibujos de las piezas, asignando

herramientas y parámetros de maquinados para simular su maquinado en computadora.

4.4 Cambiar a control Numérico los programas simulados y aceptados, editándolos en postprocesador CAD/CAM.

4.5 En Torno y Centro de Maquinado, ejecutar los programas desarrollados, verificando la preparación de las maquinas.

3 4 6 7

NÚMERO DE UNIDAD: IV

NOMBRE DE LA UNIDAD: SISTEMAS DE INSPECCIÓN POR VISIÓN

OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA El alumno será capaz de generar patrones de inspección por visión

4.1 Conocer los principios y limitaciones de un sistema de

4.2 inspección por visión.

3 7

4.3 Análisis de las condiciones ambientales del área de inspección.

4.4 Practica de generación del patrón de inspección de una pieza con un sistema de visión.

NÚMERO DE UNIDAD: V

NOMBRE DE LA UNIDAD: ALMACENES AUTOMÁTICOS

OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA El alumno aplicará los criterios de codificación de piezas en la programación de Almacenes Automáticos.

5.1 Práctica de la programación de Almacenes Automáticos.

5.2 Practica de seguimiento de codigod de materiales a través de cada una de las estaciones de trabajo de una Celda de Manufactura Flexible.

3 7

NÚMERO DE UNIDAD: VI

NOMBRE DE LA UNIDAD: INTEGRACIÓN DE CELDA DE MANUFACTURA FLEXIBLE

OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA El alumno será capaz de preparar, programar y operar una Celda de Manufactura Flexible.

6.1 Practica de preparación de cada una de las estaciones que conforman la Celda de Manufactura Flexible.

6.2 Practica de Programación y Operación de la Celda de Manufactura Flexible.

2 3 7

10 - FUENTES DE INFORMACIÒN

1. TECNOLOGIA DE LAS MAQUINAS HERRAMIENTA KRAR / CHECK

ED. ALFAOMEGA

2. FUNDAMENTOS DE MANUFACTURA MODERNA MIKELL P. GROOVER

ED. PRENTICE MAY

3. MANUALES DEL CIM

4. Sistemas CAD/CAM/CAE, Diseño y Fabricación por Computador Morpin Poblet, José Marcombo

5. Numerical Control Part Programming Childs, James J. Industrial Press

6. CAD/CAM: Principles, Practice and Manufacturing Management Mc Mahon, Chris; Browne, Jimmie Addison-Wesley

7. SOFTWARE:

VISI-CAD

WVUNIC

ROBCOMM3

LMODSOFT

ISPOT

PROGRAMACIÓN CNC

11-PRÁCTICAS

- PRÁCTICAS DE LOS PROCEDIMIENTOS DE PREPARACIÓN DE MÁQUINA (CERO MÁQUINA, CERO PIEZA Y COMPENSACIÓN DE HERRAMIENTAS).

- PRÁCTICAS DE MAQUINADOS SIMPLES EN TORNO Y FRESA - PRÁCTICAS DE DIBUJO DE PIEZAS Y GENERACIÓN DE CÓDIGO MÁQUINA CON

HERRAMIENTAS DE CAM. - PRÁCTICAS DE FABRICACIÓN DE PIEZAS DESARROLLADAS EN CAD/CAM. - PRACTICAS DE GENERACIÓN DE PROGRAMAS PARA ROBOT CON TRAYECTORIAS

SIMPLES Y CONSIDERANDO SEÑALES DE I/O CON PLC’S Y MAQUINAS CNC. - PRÁCTICAS DE GENERACIÓN DE PATRONES DE INSPECCIÓN CON VISIÓN - PRÁCTICAS DE PROGRAMACIÓN DE ALMACENES AUTOMÁTICOS - PRÁCTICA DE SEGUIMIENTO MANUAL DE LOS CÓDIGOS DE LOS MATERIALES EN

CADA ESTACIÓN Y SIMULANDO EL PROCESO - PRÁCTICAS DE PROGRAMACIÓN BÁSICA DE PLC’S - PRÁCTICAS DE INTEGRACIÓN DE LA CELDA DE MANUFACTURA FLEXIBLE - PRÁCTICAS DE GENERACIÓN DE PANTALLAS DE CONTROL DEL PROCESO

Documents

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA - itesrc.edu.mxitesrc.edu.mx/portal/docs/electro/especialidad_electromecanica2.pdf · 3.3 Acondicionamiento de señales 3.4 Tecnologías para la adquisición